高中物理 第十八章 原子结构 第4节 玻尔的原子模型分层演练巩固落实 新人教版选修3-5

1、第4节玻尔的原子模型 随堂达标 1.可见光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范围内，若氢原子从高级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图可判断n为()A1B2C3 D4解析：选B.根据hEmEn，由题图可知，只有从高能级向n2低能级跃迁时产生的光子能量在可见光光子的能量范围内，故B正确2.如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当其向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光关于这些光下列说法正确的是()A最容易表现出衍射现象的光是由n4能级跃迁到n1能级产生的B频率最小的光是由n2能级跃迁到n1能级产生的C这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D用n2能

2、级跃迁到n1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应解析：选D.波长越长，频率越低，越容易表现出衍射现象，故应是从n4跃迁到n3能级产生的光，A、B错；n4能级的大量氢原子总共辐射6种频率的光子，C错；从n2跃迁到n1能级辐射光子的能量Eh3.4 eV(13.60) eV10.2 eV，大于金属铂的逸出功，产生光电效应3(多选)根据玻尔理论，氢原子核外电子在n1和n2的轨道上运动，其运动的()A轨道半径之比为14 B动能之比为41C速度大小之比为41 D周期之比为18解析：选ABD.玻尔的原子理论表明：氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，其向心力由原子核对它的库仑引力来提供

3、因为rnn2r1，所以r1r214由，得电子在某条轨道上运动时，电子运动的动能Ekn，则Ek1Ek241由电子运动的速度vne，得v1v221由电子绕核做圆周运动的周期Tn ，得T1T218.故选项A、B、D正确课时作业 学生用书P92(独立成册)一、单项选择题1关于玻尔的原子模型理论，下列说法正确的是()A原子可以处于连续的能量状态中B原子的能量状态不是连续的C原子中的核外电子绕核做变速运动一定向外辐射能量D原子中的电子绕核运动的轨道半径是连续的解析：选B.玻尔依据经典物理在原子结构问题上遇到了困难，引入量子化观念建立了新的原子模型理论，主要内容为：电子轨道是量子化的，原子的能量是量子化的，

4、处在定态的原子不向外辐射能量由此可知B正确2一个氢原子中的电子从一半径为ra的轨道自发地直接跃迁到另一半径为rb的轨道，已知rarb，则在此过程中()A原子发出一系列频率的光子B原子要吸收一系列频率的光子C原子要吸收某一频率的光子D原子要辐射某一频率的光子解析：选D.一个氢原子的核外只有一个电子，这个电子在某时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间，由某一轨道跃迁到另一轨道时，可能的情况只有一种，因为rarb，所以电子是从高能级向低能级跃迁，跃迁过程中要辐射光子，故D正确3用能量为12.30 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则受到光的照射后下列关于氢原子跃迁说法正确的是()A电子能跃迁

5、到n2的能级上去B电子能跃迁到n3的能级上去C电子能跃迁到n4的能级上去D电子不能跃迁到其他能级上去解析：选D.根据玻尔理论，原子的能量是不连续的，即能量是量子化的因此只有那些能量刚好等于两能级间的能量差的光子才能被氢原子所吸收，使氢原子发生跃迁当氢原子由基态向n2、3、4轨道跃迁时吸收的光子能量分别为E213.4(13.6)eV10.20 eV，E311.51(13.6)eV12.09 eV，E410.85(13.6)eV12.75 eV，而外来光子的能量12.30 eV不等于某两能级间的能量差，故不能被氢原子所吸收而发生能级跃迁，选项D正确4.汞原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大

6、量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光，那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是()A可能大于或等于7.7 eVB可能大于或等于8.8 eVC一定等于7.7 eVD包含2.8 eV，5 eV，7.7 eV三种解析：选C.由玻尔理论可知，轨道是量子化的，能级是不连续的，只能发射不连续的单色光，于是要发出三种不同频率的光，只有从基态跃迁到n3的激发态上，其能量差EE3E17.7 eV，选项C正确，A、B、D错误5(2016无锡高二检测)已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是()解析：选A.根据玻尔理论

7、，波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁，根据氢原子能级图，频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁，选项A正确6氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示色光光子红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612002.002072.072142.142532.532762.76310处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为()A红、蓝靛 B黄、绿C红、紫 D蓝靛、紫解析：选A.根据跃迁假设，发射光子的能量hEmEn.如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV的光子，由表格数据判断出它不属于可见光；如果激发态的氢原

8、子处于第三能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV的光属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV的光属于可见光，1.89 eV的光为红光，2.55 eV的光为蓝靛光，选项A正确二、多项选择题7根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大()A电子的轨道半径越大B核外电子的速率越大C氢原子能级的能量越大D核外电子的电势能越大解析：选ACD.根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大，电子的轨道半径就越大，A正确；核

9、外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力km，则半径越大，速率越小，B错误；量子数n越大，氢原子所处的能级能量就越大，C正确；电子远离原子核的过程中，电场力做负功，电势能增大，D正确8.已知氢原子的能级图如图所示，现用光子能量介于1012.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是()A在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种C照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种D照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种解析：选BC.根据跃迁规律hEmEn和能级图，可知A错，B对；氢原子吸收光子后能跃迁到最高为n4的能级，能发射的光子

10、的波长有C6种，故C对，D错9.(2016东北三校二联)如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n4到n1能级辐射的电磁波的波长为1，从n4到n2能级辐射的电磁波的波长为2，从n2到n1能级辐射的电磁波的波长为3，则下列关系式中正确的是()A13 B32 D.解析：选AB.已知从n4到n1能级辐射的电磁波的波长为1，从n4到n2能级辐射的电磁波的波长为2，从n2到n1能级辐射的电磁波的波长为3，则1、2、3的关系为hhh，即，1，32，又hhh，即，则，即正确选项为A、B.10(2014高考山东卷)氢原子能级如图，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确

11、的是()A氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n2的能级C一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级解析：选CD.根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n2能级跃迁到n1的能级时，辐射光的波长一定小于656 nm，因此A选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定频率的光子，可知B选项错误，D选项正确；一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以C选项正确三、非选择题11氢原子处于基态时，原子的能量为E113.6

12、 eV，问：(1)氢原子在n4的定态上时，可放出几种光子？(2)若要使处于基态的氢原子电离，要用多大频率的电磁波照射此原子解析：(1)原子处于n1的定态，这时原子对应的能量最低，这一定态是基态，其他的定态均是激发态原子处于激发态时不稳定，会自动地向基态跃迁，而跃迁的方式多种多样，当氢原子从n4的定态向基态跃迁时，可释放出6种不同频率的光子(2)要使处于基态的氢原子电离，就是要使氢原子第一条可能轨道上的电子获得能量脱离原子核的引力束缚，则hEE113.6 eV2.1761018 J即 Hz3.281015 Hz.答案：(1)6种(2)3.281015 Hz12已知氢原子的基态能量为13.6 eV，核外电子的第一轨道半径为0.531010 m，电子质量me9.11031 kg，电荷量为1.61019 C，求电子跃迁