Tải bản đầy đủ

skkn huong dan hoc sinh lop 12 ban co ban phan dang va nam duoc phuong phap giai bai tap phan mau nguyen tu bo quang pho vach cua hidro 3338

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
HUỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 BAN CƠ BẢN PHÂN DẠNG 
VÀ NẮM ĐƯỢC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHẦN:
 “MẪU NGUYÊN TỬ BO – QUANG PHỔ VẠCH CỦA HIDRO”

                        
                                                        
          

           Họ và tên tác giả: Hoàng Thị Yến

Chức vụ: Giáo viên              
                                                     SKKN thu ộc môn: Vật Lý

THANH  HOÁ NĂM : 2013

  1



MỤC LỤC
A. Đặt vấn đề ­ Lý do chọn đề tài…………………………………………..3
B. Giải quyết vấn đề…………………………………………………………
1. Cơ sở chọn đề tài………………………………………………………   .
1.1. Cơ sở lý luận……………………………………………………………5
1.2. Thực trạng vấn đề……………………………………………………… 5.
2. Đối tượng áp dụng, phạm vi, tài liệu nghiên cứu………………………... 6
3. Nội dung đề tài……………………………………………………………
3.1. Tóm tắt lý thuyết………………………………………………………..7
3.2. Phân dạng bài tập……………………………………………………….9
3.3. Đề trắc nghiện tổng hợp có đáp án……………………………………. 13
4. Kết quả……………………………………………………………………
4.1.   Những   kết   quả   đã   đạt   được……………………………………………. 
17..
4.2.   Những   thiếu   sót   hạn   chế……………………………………………… 
18…
4.3. Bài học kinh nghiệm……………………………………………………18
C. Kết luận vấn đề………………………………………………………….. 19
Tài liệu tham khảo………………………………………………………….. 20

  2


  PHẦN I:                         ĐẶT VẤN ĐỀ
Lí do chọn đề tài:

 ­ Từ vị trí của bộ môn vật lí trong cấp học THPT hiện nay:
       Môn vật lí cũng như nhiều môn học khác được xem là môn khoa học  
cơ  bản, học vật lí càng cần phát triển năng lực tư  duy, tính chủ  động, độc  
lập, sáng tạo của học sinh để  tìm hiểu và lĩnh hội các tri thức khoa học. 
Trong khuôn khổ  nhà trường phổ  thông, các bài tập vật lí thường là những  
vấn đề  không quá phức tạp, có thể  giải được bằng những suy luận lôgic, 
bằng tính toán hoặc thực nghiệm dựa trên cơ sở những qui tắc vật lí, phương  
pháp vật lí đã qui định trong chương trình học; bài tập vật lí là một khâu quan 
trọng trong quá trình dạy và học vật lí.
     Việc giải bài tập vật lí giúp củng cố  đào sâu, mở  rộng những kiến  
thức cơ bản của bài giảng, xây dựng, củng cố  kỹ  năng, kỹ  xảo vận dụng lí 
thuyết vào thực tiễn, là biện pháp quý báu để phát triển năng lực tư duy của  
học sinh, có tác dụng sâu sắc về mặt giáo dục tư tưởng. Vì thế trong giải bài  

tập vật lí việc tìm ra phương án tối  ưu nhất để  giải nhanh, chính xác, đúng  
bản chất vật lí là điều vô cùng quan trọng.
­ Đặc trưng của môn vật lí lớp 12 THPT:
  Chương trình vật lí lớp 12 THPT bao gồm cả cơ, quang, điên xoay chiều và  
vật lí hạt nhân, hầu như đều là các kiến thức mới với các em, đã thế lí thuyết 
rất dài, nhiều công thức phức tạp, nhiều hằng số với các đơn vị rất khó nhớ 
lại đòi hỏi phải chính xác tuyệt đối. Từ  đó đòi hỏi người giáo viên dạy bộ 
môn phải không ngừng nâng cao kiến thức, chuyên môn nghiệp vụ, phải có 
phương pháp tốt trong ôn tập và kiểm tra.
   ­Từ thực tế của việc học tập bộ môn: 
   Nhiều học sinh có ý thức học môn vât lí để thi khối A, A1,  nhưng phương 
pháp còn bị động, đối phó, trông chờ, ỷ lại vào giáo viên.
   ­Từ yêu cầu ngày càng cao của thi cử: 
           Hiện nay, trong xu thế  đổi mới của ngành giáo dục về    phương pháp  
kiểm tra đánh giá kết quả giảng dạy và thi tuyển trắc nghiệm khách quan đã 
trở  thành phương pháp chủ  đạo trong kiểm tra đánh giá chất lượng dạy và 
học trong nhà trường THPT. Điểm đáng lưu ý là nội dung kiến thức kiểm tra  
đánh giá tương đối rộng đòi hỏi học sinh phải học kỹ  nắm vững toàn bộ 
kiến thức của chương trình, tránh học tủ học lệch. Đối với các kỳ thi ĐH và  
  3


CĐ, học sinh không những phải nắm vững kiến thức mà còn đòi hỏi học sinh 
phản  ứng nhanh đối với các dạng toán, đặc biệt là các dạng toán mang tính 
chất khảo sát mà các em thường học.
­ Kết quả bồi dưỡng HSG và học sinh vào các trường ĐH – CĐ: 
  Trong quá trình giảng dạy bản thân đã không ngừng học hỏi, tích lũy được 
nhiều kinh nghiệm hay để có thể áp dụng trong thực tế. Việc bồi dưỡng học 
sinh giỏi đã có kết quả  nhất định. Trong các kỳ  thi vào ĐH – CĐ hàng năm 
cũng có nhiều học sinh đạt điểm cao.
    Tôi nghiên cứu đề tài này nhằm:
+ Giúp học sinh lớp 12 ban cơ bản học tự chọn môn vật lí có thêm  được các 
kiến thức và kỹ năng cơ bản trong ôn tập phần “Mẫu nguyên tử Bo – Quang 
phổ vạch của Hidro”,giúp các em ôn luyên lí thuyết, phân dạng bài tập và có  
các phương pháp tối ưu để giải các bài tập phần này.
+  Tìm cho mình 1 phương pháp để  tạo ra các phương pháp giảng dạy phù 
hợp với đối tượng học sinh nơi mình công tác, tạo ra không khí hứng thú và 
lôi cuốn nhiều học sinh tham gia giải các bài tập, giúp các em đạt kết quả cao 
trong các kỳ thi.
+ Được nghe lời nhận xét góp ý từ đồng nghiệp, đồng môn
+ Nâng cao chất lượng  học tập  bộ  môn, góp phần nhỏ  bé vào công cuộc 
CNH – HĐH đất nước.
+ Mong muốn được HĐKH các cấp nhận xét, đánh giá, ghi nhận kết qủa nỗ 
lực của bản thân giúp cho tôi có nhiều động lực mới hoàn thành tốt nhiệm vụ 
được giao.
                    Tôi xin chân thành cảm ơn! 
                            

  4


PHẦN II:              GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1. Cơ sở chọn đề tài:
1.1. Cơ sở lí luận:
1.1.1.  Cơ  sở  của việc dạy ­ học bộ  môn:  Dạy học là quá trình tác động 2 
chiều giữa giáo viên và học sinh, trong đó học sinh là chủ  thể  của quá trình 
nhận thức, còn giáo viên là người tổ chức các hoạt động nhận thức cho học 
sinh. Nếu giáo viên có phương pháp tốt thì học sinh sẽ  nắm kiến thức một 
cách dễ dàng và ngược lại.
1.1.2.    Cơ sở của việc nắm kiến thức ­ kỹ năng: 
    + Về mặt kiến thức: Sau khi học xong, học sinh phải nhớ được, hiểu được 
các kiến thức cơ bản trong chương trình sách giáo khoa. Đó là nền tảng vững 
chắc để phát triển năng lực cho học sinh ở cấp cao hơn.
     + Về kỹ năng: Học sinh biết vận dụng kiến thức đã học để trả lời được 
các câu hỏi lí thuyết, vận dụng lí thuyết giải được các bài tập Việc bồi 
dưỡng các kiến thức kỹ  năng phải  dựa trên cơ  sở  năng lực, trí tuệ  của 
học sinh ở các mức độ từ đơn giản đến phức tạp. Như vậy, việc dạy bài 
mới trên lớp mới chỉ  cung cấp kiến thức cho học sinh. Học sinh mu ốn có 
kiến thức, kỹ  năng phải được thông qua một quá trình khác: Đó là quá trình  
ôn tập. Trong 6 mức độ  của nhận thức, tôi chú ý đến 2 mức độ  là: Mức độ 
vận dụng và mức độ sáng tạo. 
                Mức độ vận dụng là mức độ học sinh có thể vận dụng các kiến  
thức cơ bản đã học để giải đươc các dạng BT áp dụng công thức thay số và  
tính toán . Còn mức độ sáng tạo yêu cầu học sinh phải biết tổng hợp lại,  
sắp xếp lại, thiết kế  lại những thông tin đã  có để  đưa về  các dạng BT cơ  
  5


bản hoặc bổ  sung thông tin từ  các nguồn tài liệu khác để  phân thành các  
dạng BT và nêu các phương pháp giải sao cho phù hợp với các kiến thức đã  
học.
1.2. Thực trạng của vấn đề:
­   Việc học tập của học sinh nhằm 2 mục đích: Học để  biết và học để  thi. 
Nếu chỉ học để biết thì học sinh chỉ cần “đọc” và “nhớ”. Còn học để thi học  
sinh phải có kỹ năng cao hơn: Nhớ kiến thức ­> Trình bày kiến thức ­> Vận 
dụng kiến thức ­> Sáng tạo thêm từ các kiến thức đã có ­> Kết quả học tập.
­  Trong các đề thi ĐH ­  CĐ và HSG gần đây: Mỗi đề thi thường có một số 
câu hỏi khó (câu hỏi nâng cao) mà nếu hoc sinh chỉ vận dụng công thức SGK 
thì không thể làm được. Ví  dụ :Chương lượng tử ánh sáng ở SGK lớp 12 cơ 
bản có Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo;  kiến thức lý thuyết chỉ nói chung chung, 
không đi sâu vào từng vấn đề cụ thể nhưng các dạng bài tập đưa ra trong các  
kỳ  thi ĐH và CĐ lại phức tạp. Với chỉ  kiến thức SGK thì học sinh ban cơ 
bản không thể  nào giải được đề  thi ĐH và CĐ phần này. Hơn nữa, “ Mẫu  
nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của Hidro”  với học sinh THPT thật m ới mẻ 
và trừu tượng, học sinh chỉ nghe là chính, trường nào có điều kiện thí nghiệm  
thì các em được nhìn thấy 4 vạch quang phổ  phát xạ  của Hidro: đỏ, lam,  
chàm, tím. Trường nào không có điều kiện thí nghiệm thì các em chẳng bao  
giờ nhìn thấy, cũng chẳng biết các mức năng lượng K, L, M, N, O, P sao lại  
có tên như  vậy, sao không phải là A, B, C…Trong quá trình giảng dạy tôi 
nhận thấy học sinh thường chỉ  biết làm những bài tập đơn giản thay vào 
công thức có sẵn, còn các bài tập yêu cầu phải có khả năng phân tích đề hoặc  
tư duy thì kết quả rất kém. Để giúp học sinh có thể nắm được và vận dụng  
các phương pháp cơ  bản để  giải các bài tập trong các đề  thi phần: Mẫu 
nguyên tử Bo­ Quang phổ vạch của Hidro, tôi chọn đề tài:  “Huớng dẫn học 
sinh lớp 12 ban cơ  bản phân dạng và nắm được phương pháp giải bài 
tập phần: Mẫu nguyên tử Bo – Quang phổ vạch của Hidro” . Trong đề tài 
này, tôi tóm tắt những phần lý thuyết cơ  bản, đưa ra các dạng bài tập và 
phương pháp giải, bài tập tự luyện nhằm giúp các em ôn tập lí thuyết, phân 
dạng bài tập và có phương pháp giải các dạng bài tập.
2. Đối tượng áp dụng, phạm vi, tài liệu và phương pháp triển khai đề 
tài.
2.1. Đối tượng áp dụng: Là học sinh lớp 12B3, 12B4 trường THPT Yên Định 
3.
  Tham khảo cho học sinh lớp 12 Ban KHTN
­ Thuận lợi:
+ Học sinh cuối cấp, có ý thức mục tiêu rõ ràng trong việc chọn nghề, chọn 
trường, chọn khối.

  6


+ Học sinh nông thôn, ít tệ nạn xã hội, có ý thức vươn lên để thoát khỏi đói  
nghèo.
+ Một số ít học sinh có năng lực, có nguyện vọng thi vào các trường ĐH, các 
trường cao đẳng…
­ Khó khăn: 
+ Số học sinh thực sự học được có ý thức tốt đều đã vào ban KHTN, một số 
khác vào lớp 12B2.
+ Số học sinh ban cơ bản học tự chọn vật lí ở 2 lớp 12B3, 12B4 chỉ có:
25% có nhu cầu thực sự: có học lực TB khá quyết tâm học để  theo  
khối A, A1.
40% học để thi tốt nghiệp và theo khối (vì 2 khối này có nhiều ngành 
nghề để lựa chọn), số này có học lực TB.
35% không thể thi khối khác (vì xác định không đậu đại học, cao đẳng 
sẽ đi học nghề thì môn vật lí cũng rất cần thiết trong học tâp và xét tuyển sau 
này), số này có học lực yếu, ý thức kém. 
2.2.  Phạm vi áp dụng:
Đề tài được sử dụng vào việc:
­ Ôn tập chính khóa và ôn thi tốt nghiệp ( chỉ là phụ ).
­ Ôn thi HSG và CĐ – ĐH   ( là chính ). 
     ­ Giáo viên hướng dẫn học sinh ôn tập trên cơ  sở: ôn tập lí thuyết, phân  
dạng bài tập, giải các bài tập mẫu, ra bài tập ôn luyện có đáp án để học sinh  
tự làm.
2.3. Tài liệu nghiên cứu: Sách giáo khoa vật lí 12 cơ  bản và nâng cao, sách 
giáo viên, các chuyên đề, đề thi và đáp án hàng năm, tài liệu từ internet…
2.4.  Phương pháp triển khai đề tài: Thực hiện ôn tập cho học sinh lớp 12 
hoặc dạy vào giờ tự chọn.

3.  Nội dung đề tài:
3.1. Tóm tắt lí thuyết
3.1.1. Tiên đề Boh            
3.1.1.1 Tiên đề  1: Nguyên tử  chỉ  tồn tại  ở  những trạng thái có năng lượng 
hoàn toàn xác định gọi là trạng thái  dừng. Ở trạng thái dừng nguyên tử không 
bức xạ năng lượng. 
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt 
nhân trên những quỹ  đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ  đạo 
dừng.
Đối với  nguyên tử  hidro, bán kính các quỹ   đạo dừng tăng tỉ  lệ  với bình  
phương của các số nguyên liên tiếp:
Bán kính:   r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0
Tên quỹ đạo:  K L
M
N
O
P
­11
Với r0 = 5,3.10  m ; r0 gọi là bán kính Bo
  7


3.1.1.2. Tiên đề 2: Nguyên tử ở trạng thái có mức năng lượng  Em cao hơn khi 
chuyển về  trạng thái dừng có mức năng lượng En  thấp hơn sẽ  giải phóng 
một năng lượng: 

mn

hc

hf mn

Em

mn

E n  và ngược lại.

3.1.1.3. Hệ  quả:  Ở  những trạng thái dừng các electron trong nguyên tử  chỉ 
chuyển động trên quỹ  đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ  đạo 
dừng: rn = n2r0 với r0 = 0,53 A0
Chú ý:  Trong nguyên tử  Hiđrô, trạng thái dừng là trạng thái có mức năng 
lượng thấp nhất (ứng với quỹ đạo K), các trạng thái có mức năng lượng cao 
hơn gọi là trạng thái kích thích (thời gian tồn tại 10­8  s) Nguyên tử (electron) 
chỉ  hấp thụ  hoặc bức xạ  năng lượng đúng bằng hiệu năng lượng giữa hai  
mức.
3.1.2. Năng lượng ở trạng thái dừng: 
13,6
(eV ) ; E0 = 13,6 eV
n2

En = 

3.1.3. Bước sóng:
                
1

hc
RH (

Em
1
n2

En

13,6.(

1
n2

1
).1,6.10
m2

19

 (J)    hay:

1
) , với RH = 1,09.107 m­1 : Hằng số Ritber
m2

3.1.4  Lực tương tác điện:     Fđ = 

       Lực hướng tâm: 

Fht =

k

q1q 2

N .m 2
2
   với  k = 9.109  C  ( hệ số tỉ lệ)

r2
q1, q2 là độ lớn 2 điện tích (C)
r là khoảng cách 2 điên tích (m)
Fđ là lực (N)

mv 2
   với m là khối lượng (kg)
r

v là vận tốc (m/s)
              
r là bán kính đường tròn quỹ đạo (m)
Fht  là lực (N)
3.1.5. Quang phổ của nguyên tử Hiđrô:  
 Các electron ở trạng thái kích thích tồn tại khoảng 10­8s nên giải phóng năng 
lượng dưới dạng phôtôn để  trở  về  các trạng thái có mức năng lượng thấp  
hơn. 
Sơ đồ chuyển mức năng lượng của nguyên tử hiđrô khi tạo thành các 
dãy quang phổ
                                                                                                                E
  8


       P
      O
      N

            n = 6
  n = 5
  n = 4

      M

  n = 3 

                  

      L
E

  n = 2
   E2

     
n =1  
 E1
 
   

     K

          

                Lai – man                Ban – me              Pa – sen 
+ Dãy Laiman: Các electron chuyển từ trạng thái có mức năng lượng cao hơn  
về trạng thái có mức năng lượng ứng với quỹ đạo K (thuộc vùng tử ngoại).
 Chú ý: Bước sóng càng ngắn năng lượng càng lớn. 
 Lưu ý: Vạch dài nhất λLK khi e chuyển từ L → K 
  Vạch ngắn nhất λ∞K khi e chuyển từ ∞ → K. 
+ Dãy Banme: Các electron chuyển từ trạng thái có mức năng lượng cao hơn 
về trạng thái có mức năng lượng ứng với quỹ đạo L (thuộc vùng tử ngoại và  
vùng nhìn thấy). 
 Vùng ánh sáng nhìn thấy có 4 vạch: 
   ­ Vạch đỏ Hα :      ứng với e chuyển từ: M → L                            
   ­ Vạch lam Hβ :     ứng với e chuyển từ: N → L 
   ­ Vạch chàm Hγ :   ứng với e chuyển từ: O → L                             
   ­ Vạch tím Hδ :      ứng với e chuyển từ: P → L  
Lưu ý: Vạch dài nhất λML (Vạch đỏ Hα ) 
  Vạch ngắn nhất λ∞L khi e chuyển từ ∞ → L. 
+ Dãy Pasen: Các electron chuyển từ  trạng thái có mức năng lượng cao hơn 
về  trạng thái có mức năng lượng  ứng với quỹ   đạo M (thuộc vùng hồng  
ngoại). 
Lưu ý: Vạch dài nhất λNM khi e chuyển từ N → M. 
            Vạch ngắn nhất λ∞M khi e chuyển từ ∞ → M. 

  9


 *   Mối liên hệ  giữa các bước sóng và tần số  của các vạch quang phổ  của  
nguyên từ hiđrô:
1

1

1

13

12

23

 và  f13

f12

f 23  

3.2. Phân dạng bài tập  
3.2.1. DẠNG 1: TÍNH BÁN KÍNH, TỐC ĐỘ, NĂNG LƯỢNG, CHU KỲ,  
TẦN SỐ... CỦA ELECTRON  TRÊN QUĨ ĐẠO DỪNG.
Ví dụ  1:  Tìm vận tốc dài của electron trong nguyên tử  hiđrô khi electron  
chuyển động trên quỹ  đạo K có bán kính r0 = 5,3.10­11m. Từ  đó tìm số  vòng  
quay của electron trong một đơn vị thời gian. Cho me=9,1.10­31kg.
HƯỚNG DẪN
 Khi e chuyển động quanh hạt nhân lực hút tĩnh điện luôn hướng về  tâm=> 
Lúc này lực tĩnh điện đóng vai trò lực hướng tâm. 
mv 2
 Ta có : 
rn

ke 2
k
với  rn=n2.ro    (rn là bán kính quỹ  đạo Bo 
2 => v = e. 
mrn
rn

thứ n) và k =9.109
Do đó, số vòng quay của electron trong 1s được tính bởi: v =2 r0.n => n
Ví dụ  2:   Cho bán kính Bo r0=0,53 A0. tính vận tốc dài của electron trên quĩ  
đạo trạng thái kích thích thứ 3. Cho me=9,1.10­31kg.
HƯỚNG DẪN
 Trạng thái kích thích thứ 3   => n =4. Áp dụng hệ thức v = e.

k
 => v
mrn

Ví dụ  3:  Xác định độ  biến thiên năng lượng của electron trong nguyên tử  
hidro khi nó bức xạ ánh sáng có bước sóng 0,486 m.
HƯỚNG DẪN
Ta có: 
hc

hf mn

Em

En

6,62.10 34.3.10 8
0,486.10 6

4,086.10

19

J

2,554eV

Ví dụ 4: (ĐH 2011): Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10­11m. Ở 
một trạng thái kích thích của nguyên tử hiđrô, êlectron chuyển động trên quỹ 
đạo dừng có bán kính là r = 2,12.10­10 m. Quỹ đạo đó có tên gọi là quỹ đạo 
dừng: 
  A. L.  
B. O.  
C. N.  
D. M.
HƯỚNG DẪN
2

    rn = n r0 

2,12 x1010
 n  = 
 = 4 
5,3 x1011
2

 n = 2 => Đáp án A

Ví dụ 5: Biết độ lớn của năng lượng toàn phần của electron trong nguyên tử  
hidro tỉ  lệ  nghịch với độ  lớn bán kính của quỹ  đạo. Năng lượng toàn phần  
của electron gồm động năng của electron và thế  năng tương tác của nó với  
hạt nhân. Mặt khác, lại biết năng lượng toàn phần của electron trên quỹ đạo  
  10



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×