Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Водородоподобные атомы

Содержание

Гипотеза о том, что вещества состоят из атомов, впервые была высказана Левкиппом и Демокритом примерно в IV веке до н. э.
ВОДОРОДОПОДОБНЫЕ АТОМЫ Гипотеза о том, что вещества состоят из атомов, впервые была высказана Левкиппом МОДЕЛИ АТОМАРанние модели:1) Модель Томсона – “булочка с изюмом” Томсон предложил рассматривать Опыт Резерфорда по рассеянию α-частицЭрнст Резерфорд Альфа-частица образована 2-мя протонами и 2-мя нейтронами, заряжена положительно. Идентична ядру атома Резерфорд направил поток α-частиц на золотую фольгу толщиной около 0,1 мкм. Большинство Резерфорд сделал вывод: Причиной рассеяния α-частицы является ее электрическое взаимодействие с малой Планетарная модель атома РезерфордаАтом представляет собой подобие планетной системы, в которой электроны ядра        , атома Неустойчивость атома РезерфордаСогласно классической электродинамике электрон при движении с центростреми-тельным ускорением должен Теория водородоподобного атома по БоруПри построении теории Бор опирался на опыт Резерфорда Водородоподобный атом – это атом с одним внешним электроном: Na, K, Rb, Спектр испускания атомарного водорода. Спектр атома водорода образован сериями линий. Линии сгущаются к высокочастотной границе серии. Бальмер подобрал формулу для частот спектральных линий:  Для серии Бальмера m = 2, Постулаты БораАтом может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях, каждому Второй постулат Бора (правило частот)При переходе атома из одного стационарного состояния с Квант света поглощаетсяКвант света излучается Третий постулат (квантование орбит)Момент импульса электрона в атоме принимает только дискретные значения, Момент импульса На электрон действует кулоновская сила. По 2-му закону Ньютона Радиус ближайшей к ядру орбиты называют первым боровским радиусом.заряд ядра, Полная энергия электрона в атоме:Энергия электрона на первой боровской орбите в атоме водорода: Энергия электрона в атоме отрицательна. При удалении от ядра она стремится к нулю. Частота излучения при переходе с n-го на m-й уровень энергии:R=3,3∙1015 Гц - Спектры излучения водорода Спектры поглощения водорода Для серииЛаймана m=1, n=2, 3, 4,….Бальмера m=2, n=3, 4, 5….Пашена  m=3, n=4, 5, 6,…. Опыт Франка и ГерцаКвантовые постулаты Бора нашли экспериментальное подтверждение в опыте Дж.Франка Электроны, испускаемые катодом К, ускоряются в электрическом поле, созданном между катодом и ВАХ Теория Бора дала не только качественное, но и количественное описание атомных спектров, Достоинства и недостатки теории БораДостоинства: 1. Объяснила линейчатый спектр атомов.2. Предсказала значения Квантовая теория атома Электрон в атоме находится в потенциальной яме. Применим к нему уравнение ШредингераРешение n=1, 2,… - главное квантовое число.Оно определяет энергию электрона, степень его Квантование момента импульса l = 0, 1, 2, …, n-1 - орбитальное Состояния с различными l обозначают латинскими буквами Выделим в пространстве какое-либо направление, например, направление магнитного поля. Проекция момента импульса Вектор момента импульса электрона прецессирует вокруг направления магнитного поля   . Проекция момента импульса на направ-ление z имеет дискретные значения:  m – Аналогично механическому моменту импульса квантуется орбитальный магнитный момент электрона: Квантование спина Спин электрона    – это его собственный момент Собственный магнитный момент электрона: Проекция спина электрона на направление магнитного поля может принимать только одно из Квантование спина электрона экспериментально доказано опытами Штерна и Герлаха. Опыт заключался в прохождении пучка электронов через сильно неоднородное магнитное поле. Наблюдалось Вывод:Состояние электрона в атоме определяется набором 4-х квантовых чисел: главного n, Число состояний на энергетичес-ком уровне с главным квантовым числом n:с учетом спина Совокупность электронов с одинаковым главным числом n образует оболочку. Правила отбора: возможны лишь такие переходы между состояниями, при которых Серия Лаймана:Серия Бальмера:
Слайды презентации

Слайд 2 Гипотеза о том, что вещества состоят из атомов,

Гипотеза о том, что вещества состоят из атомов, впервые была высказана

впервые была высказана Левкиппом и Демокритом примерно в IV

веке до н. э.

Слайд 3 МОДЕЛИ АТОМА

Ранние модели:

1) Модель Томсона – “булочка с

МОДЕЛИ АТОМАРанние модели:1) Модель Томсона – “булочка с изюмом” Томсон предложил

изюмом”
Томсон предложил рассматривать атом как положительно заряженное тело

с заключёнными внутри него электронами. Впоследствии модель была опровергнута опытами Резерфорда.
2) Планетарная модель Нагаоки
В 1904 году Хантаро Нагаока предложил модель атома, построенную по аналогии с планетой Сатурн: вокруг маленького положительного ядра вращались электроны, объединённые в кольца.

Модель оказалось ошибочной, но послужила основой модели атома Резерфорда.

Слайд 4 Опыт Резерфорда по рассеянию α-частиц
Эрнст Резерфорд

Опыт Резерфорда по рассеянию α-частицЭрнст Резерфорд

Слайд 5 Альфа-частица образована 2-мя протонами и 2-мя нейтронами, заряжена

Альфа-частица образована 2-мя протонами и 2-мя нейтронами, заряжена положительно. Идентична ядру

положительно. Идентична ядру атома гелия (4He2+).


Образуется при α-распаде

ядер. При этом ее скорость достигает 1.6∙107 м/с .

При движении в веществе α-частица создаёт сильную ионизацию и в результате быстро теряет энергию.


Слайд 6 Резерфорд направил поток α-частиц на золотую фольгу толщиной

Резерфорд направил поток α-частиц на золотую фольгу толщиной около 0,1 мкм.

около 0,1 мкм. Большинство частиц пролетели сквозь фольгу, но

некоторые отклонились на очень большие углы вплоть до 180 град.

Слайд 7 Резерфорд сделал вывод: Причиной рассеяния α-частицы является ее электрическое

Резерфорд сделал вывод: Причиной рассеяния α-частицы является ее электрическое взаимодействие с

взаимодействие с малой по размеру положительно заряженной частью атома

- ядром.

В ядре сосредоточена почти вся масса атома и весь его положительный заряд.


Слайд 8 Планетарная модель атома Резерфорда
Атом представляет собой подобие планетной

Планетарная модель атома РезерфордаАтом представляет собой подобие планетной системы, в которой

системы, в которой электроны движутся по орбитам вокруг тяжёлого

положительно заряженного ядра..

Слайд 9 ядра

ядра    , атома    м.Размеры:

, атома м.
Размеры:


Слайд 10 Неустойчивость атома Резерфорда
Согласно классической электродинамике электрон при движении

Неустойчивость атома РезерфордаСогласно классической электродинамике электрон при движении с центростреми-тельным ускорением

с центростреми-тельным ускорением должен излучать электромагнитные волны и терять

энергию. В итоге он упадёт на ядро.

Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести особые предположения – постулаты. Постулаты Бора показали, что для атома классическая механика неприменима.


Слайд 11 Теория водородоподобного атома по Бору
При построении теории Бор

Теория водородоподобного атома по БоруПри построении теории Бор опирался на опыт

опирался на опыт Резерфорда и данные по спектрам атомарных

газов. Согласно опыту эти спектры линейчатые.


Слайд 12
Водородоподобный атом – это атом с одним внешним

Водородоподобный атом – это атом с одним внешним электроном: Na, K,

электроном: Na, K, Rb, Cs.
Спектр атома – это

набор излучаемых или поглощаемых частот.

Слайд 13 Спектр испускания атомарного водорода.

Спектр испускания атомарного водорода.

Слайд 14 Спектр атома водорода образован сериями линий. Линии сгущаются

Спектр атома водорода образован сериями линий. Линии сгущаются к высокочастотной границе

к высокочастотной границе серии.
В видимой области наблюдается
серия

Бальмера.
Еще одна серия есть в УФ области. А в ИК диапазоне – много серий.

ИК

УФ

видимый свет

Серии: … Брэкета Пашена Бальмера Лаймана


Слайд 15 Бальмер подобрал формулу для частот спектральных линий:
Для

Бальмер подобрал формулу для частот спектральных линий: Для серии Бальмера m = 2,

серии Бальмера m = 2, n = 3, 4, 5, ... .
Для серии Лаймана m = 1,

n = 2, 3, 4, ... .

R - постоянная Ридберга
R = 3,3·1015 Гц.

Слайд 16 Постулаты Бора
Атом может находится только в особых стационарных

Постулаты БораАтом может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях,

или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия

Wn.

В стационарных состояниях атом
не излучает.

Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний)


Слайд 17 Второй постулат Бора (правило частот)

При переходе атома из

Второй постулат Бора (правило частот)При переходе атома из одного стационарного состояния

одного стационарного состояния с энергией Wn в другое с

энергией Wm излучается или поглощается квант, энергия которого равна разности энергий этих состояний.

Слайд 18 Квант света поглощается
Квант света излучается

Квант света поглощаетсяКвант света излучается

Слайд 19 Третий постулат (квантование орбит)

Момент импульса электрона в атоме

Третий постулат (квантование орбит)Момент импульса электрона в атоме принимает только дискретные

принимает только дискретные значения, кратные постоянной Планка:
m

– масса электрона,
vn – его скорость на орбите радиуса rn , n = 1, 2, 3 …

Слайд 20 Момент импульса

Момент импульса

Слайд 21 На электрон действует кулоновская сила. По 2-му закону

На электрон действует кулоновская сила. По 2-му закону Ньютона

Ньютона


Слайд 22 Радиус ближайшей к ядру орбиты называют
первым боровским

Радиус ближайшей к ядру орбиты называют первым боровским радиусом.заряд ядра,

радиусом.
заряд ядра,


Слайд 23 Полная энергия электрона в атоме:
Энергия электрона на первой

Полная энергия электрона в атоме:Энергия электрона на первой боровской орбите в атоме водорода:

боровской орбите в атоме водорода:


Слайд 24 Энергия электрона в атоме отрицательна. При удалении от

Энергия электрона в атоме отрицательна. При удалении от ядра она стремится к нулю.

ядра она стремится к нулю.


Слайд 25 Частота излучения при переходе с n-го
на m-й

Частота излучения при переходе с n-го на m-й уровень энергии:R=3,3∙1015 Гц

уровень энергии:
R=3,3∙1015 Гц - частотная константа Ридберга, ее значение

совпало с угаданным Бальмером

Длина волны :

R’=1,1∙107 м-1 - волновая константа Ридберга


Слайд 26 Спектры излучения водорода

Спектры излучения водорода

Слайд 27 Спектры поглощения водорода

Спектры поглощения водорода

Слайд 28 Для серии
Лаймана m=1, n=2, 3, 4,….
Бальмера m=2, n=3,

Для серииЛаймана m=1, n=2, 3, 4,….Бальмера m=2, n=3, 4, 5….Пашена m=3, n=4, 5, 6,….

4, 5….
Пашена m=3, n=4, 5, 6,….


Слайд 29 Опыт Франка и Герца
Квантовые постулаты Бора нашли экспериментальное

Опыт Франка и ГерцаКвантовые постулаты Бора нашли экспериментальное подтверждение в опыте

подтверждение в опыте Дж.Франка и Г. Герца.
Опыт заключался

в пропускании электронного пучка через пары ртути.

Слайд 30 Электроны, испускаемые катодом К, ускоряются в электрическом поле,

Электроны, испускаемые катодом К, ускоряются в электрическом поле, созданном между катодом

созданном между катодом и анодом А. Между катодом и

сеткой С поддержива-ется небольшое (~1В) задерживающее напряжение, которое не пропускает «ослабевшие» электроны к аноду.

Слайд 31 ВАХ

ВАХ

Слайд 33 Теория Бора дала не только качественное, но и

Теория Бора дала не только качественное, но и количественное описание атомных

количественное описание атомных спектров, а также опытов Франка и

Герца.

Слайд 34 Достоинства и недостатки теории Бора
Достоинства:
1. Объяснила линейчатый

Достоинства и недостатки теории БораДостоинства: 1. Объяснила линейчатый спектр атомов.2. Предсказала

спектр атомов.
2. Предсказала значения частот.
3. Правильно определила размеры атома

водорода.
4. Рассчитала константу Ридберга.
Недостатки:
1. Для объяснения квантовых явлений использовала не только квантовую, но и классическую физику.
2. Не смогла рассчитать интенсивность спектра излучения.
3. Не дает объяснений причин перехода между уровнями энергии
4. Не верна для многоэлектронных атомов (Не и т.п.)

Слайд 35 Квантовая теория атома

Квантовая теория атома

Слайд 36 Электрон в атоме находится в потенциальной яме. Применим

Электрон в атоме находится в потенциальной яме. Применим к нему уравнение

к нему уравнение Шредингера
Решение уравнения дает дискретные значения энергии
совпадающие

с полученными Бором.

Слайд 37 n=1, 2,… - главное квантовое число.
Оно определяет

n=1, 2,… - главное квантовое число.Оно определяет энергию электрона, степень

энергию электрона, степень его удаленности от ядра, размеры электронной

орбиты.

Слайд 38 Квантование момента импульса

l = 0, 1,

Квантование момента импульса l = 0, 1, 2, …, n-1 -

2, …, n-1 - орбитальное квантовое число.
Модуль момента импульса

электрона L принимает дискретные значения:

Оно определяет размер и форму электронной орбиты.


Слайд 39 Состояния с различными l обозначают латинскими буквами

Состояния с различными l обозначают латинскими буквами

Слайд 41 Выделим в пространстве какое-либо направление, например, направление магнитного

Выделим в пространстве какое-либо направление, например, направление магнитного поля. Проекция момента

поля.
Проекция момента импульса электрона на это направление может

иметь только дискретные значения.

Слайд 42 Вектор момента импульса электрона прецессирует вокруг направления магнитного

Вектор момента импульса электрона прецессирует вокруг направления магнитного поля  .

поля .


Слайд 43 Проекция момента импульса на направ-ление z имеет дискретные

Проекция момента импульса на направ-ление z имеет дискретные значения: m –

значения:
m – магнитное квантовое число
Оно задает ориентацию

орбиты в пространстве.

Слайд 45 Аналогично механическому моменту импульса квантуется орбитальный магнитный момент

Аналогично механическому моменту импульса квантуется орбитальный магнитный момент электрона:

электрона:


Слайд 46 Квантование спина
Спин электрона –

Квантование спина Спин электрона  – это его собственный момент импульса.Спин

это его собственный момент импульса.
Спин квантуется по закону:
спиновое

квантовое число

Слайд 47 Собственный магнитный момент электрона:

Собственный магнитный момент электрона:

Слайд 48 Проекция спина электрона на направление магнитного поля может

Проекция спина электрона на направление магнитного поля может принимать только одно

принимать только одно из двух значений
магнитное спиновое квантовое число


Слайд 49 Квантование спина электрона экспериментально доказано опытами Штерна и

Квантование спина электрона экспериментально доказано опытами Штерна и Герлаха.

Герлаха.


Слайд 50 Опыт заключался в прохождении пучка электронов через сильно

Опыт заключался в прохождении пучка электронов через сильно неоднородное магнитное поле.

неоднородное магнитное поле. Наблюдалось разделение потока электронов на два

пучка с противоположными магнитными моментами МS+ и МS-- .








Слайд 51 Вывод:
Состояние электрона в атоме определяется набором 4-х квантовых

Вывод:Состояние электрона в атоме определяется набором 4-х квантовых чисел: главного n,

чисел:
главного n, (n = 1, 2, 3,

…)
орбитального l, (l = 0, 1, 2, … , n-1)
магнитного m, (m = - l, …-1, 0, 1, …, l)
спинового магнитного mS , (mS = -1/2, +1/2)


Слайд 52 Число состояний на энергетичес-ком уровне с главным квантовым

Число состояний на энергетичес-ком уровне с главным квантовым числом n:с учетом спина

числом n:
с учетом спина


Слайд 53 Совокупность электронов с одинаковым главным числом n образует

Совокупность электронов с одинаковым главным числом n образует оболочку.

оболочку.


Слайд 54 Правила отбора:
возможны лишь такие переходы между состояниями,

Правила отбора: возможны лишь такие переходы между состояниями, при которых

при которых


  • Имя файла: vodorodopodobnye-atomy.pptx
  • Количество просмотров: 148
  • Количество скачиваний: 0