2019高中物理 第十八章 原子结构 4 玻尔的原子模型课堂演练 新人教版选修3-5.doc

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1、14 4 玻尔的原子模型玻尔的原子模型1(多选)关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有( )A它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B它发展了卢瑟福的核式结构学说C它完全抛弃了经典的电磁理论D它引入了普朗克的量子理论解析：玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故 A 错误，B 正确；它的成功就在于引入了量子化理论，缺点是被过多的引入经典力学所困，故 C 错误，D 正确答案：BD2(多选)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是( )A核外电子受力变小B原子的能量减少C氢原子要吸收一定频率的光子D氢原子要放出一定频率的光子解析

2、：由玻尔理论知，当电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，要放出能量，故要放出一定频率的光子；电子的轨道半径减小了，由库仑定律知它与原子核之间的库仑力增大了故 A、C 错误，B、D 正确答案：BD3.(多选)如图所示给出了氢原子的 6 种可能的跃迁，则它们发出的光( )Aa的波长最长Bd的波长最长Cf比d的能量大Da频率最小解析：能级差越大，对应的光子的能量越大，频率越大，波长越小答案：ACD4(多选)根据玻尔理论，氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是( )2A一群原处于n4 能级的氢原子回到n1 的状态过程中，最多放出 6 种频率不同的光子B一群原处于n4 能级的氢原子回到n1 的状

3、态过程中，最多放出 3 种频率不同的光子C一个原处于n4 能级的氢原子回到n1 的状态过程中，最多放出 6 种频率不同的光子D一个原处于n4 能级的氢原子回到n1 的状态过程中，最多放出 3 种频率不同的光子解析：由于处在激发态的氢原子会自动向低能级跃迁，所以一群原处于n4 能级的氢原子回到n1 的状态过程中，最多放出 C 6 种频率不同的光子，故 A 正确，B 错误；一2 4个原处于n4 能级的氢原子回到n1 的状态过程中，只能是 4321 或 421 或41 三种路径中的一种路径，可知跃迁次数最多的路径为 4321，最多放出 3 种频率不同的光子，故 C 错误，D 正确.答案：AD5如图所

4、示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n3 的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为 2.49 eV 的金属钠.下列说法正确的是( )A这群氢原子能发出 3 种不同频率的光，其中从n3 跃迁到n2 所发出的光波长最短B这群氢原子能发出 6 种不同频率的光，其中从n3 跃迁到n1 所发出的光频率最小C这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应D金属钠表面发出的光电子的最大初动能为 9.60 eV解析：一群氢原子处于n3 的激发态，可能发出 C 3 种不同频率的光子，n3 和2 3n2 间能级差最小，所以从n3 跃迁到n2 发出的光子频率最低，根

5、据玻尔理论3hE2E1可知，光的波长最长，选项 A 错误.因为n3 和n1 间能级差最大，所hc 以氢原子从n3 跃迁到n1 发出的光子频率最高.故 B 错误.当入射光频率大于金属钠的极限频率时，金属钠能发生光电效应，即入射光的能量大于钠的逸出功 2.49 eV 时就能产生光电效应.根据能级图可知，从n3 跃迁到n2 所发出的光能量为E1.51 eV(3.4)eV1.89 eV，可见，E2.49 eV，不能使金属钠的表面发生光电效应.从n2 跃迁到n1 所发出的光能量为 E3.4 eV(13.6)eV10.2 eV，可见，E2.49 eV，能使金属钠的表面发生光电效应.从n3 跃迁到n1 发出

6、的光子频率最高，发出的光子能量为 E13.601.51 eV12.09 eV.根据光电效应方程EkmhW0得，最大初动能Ekm12.09 eV2.49 eV9.60 eV.故 C 错误，D 正确，故选 D.答案：DA 级 抓基础1如图所示为氢原子的能级图，当氢原子发生下列能级跃迁时，辐射光子波长最短的是( )A从n6 跃迁到n4B从n5 跃迁到n3C从n4 跃迁到n2D从n3 跃迁到n1解析：原子在发生跃迁时，辐射的光子波长最短的，对应频率最大的，也就是能级差最大的跃迁，题中四种跃迁中，从n3 跃迁到n1 的能级差最大，故选项 D 正确，ABC错误；故选 D.答案：D2.如图所示是某原子的能级

7、图，a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光. 在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( )4解析：由h(为光的频率)得：波长，从第 3 能级跃迁到第 1 能级，能c 级差最大，知光的频率最大，波长最短；从第 3 能级跃迁到第 2 能级，能级差最小，知光的光子频率最小，波长最长，所以波长依次增大的顺序为a、c、b.故 C 正确，A、B、D 错误答案：C3.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦离子能级的示意图如图所示在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )A40.8 eV B43.2 eV

8、 C51.0 eV D54.4 eV解析：要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件，即吸收的光子的能量必须是任两个能级的差值，40.8 eV 是第一能级和第二能级的差值，51.0 eV 是第一能级和第四能级的差值，54.4 eV 是电子电离需要吸收的能量，均满足条件，选项 A、C、D 均可以，而 B 项不满足条件，所以选 B.答案：B4(多选)氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发出三种不同波长的辐射光已知其中的两个波长分别为1、2，且12，则另一个波长可能是( )A12 B12C. D.12 1212 12解析：氢原子在能级间跃迁时，发出的光子的能量与能级差相等如果这三个相邻能级分别为 1、2、

9、3 能级E3E2E1，且能级差满足E3E1E2E1E3E2，根据hE高c E低可得可以产生的光子波长由小到大分别为：、；这三种波长满足hc E3E1hc E2E1hc E3E2两种关系和，变形可知 C、D 是正确的1 31 11 21 31 21 1答案：CD5B 级 提能力5(多选)如图所示，当氢原子从n4 跃迁到n2 的能级和从n3 跃迁到n1 的能级时，分别辐射出光子a和光子b，则( )A由于放出光子，原子的能量增加B光子a的能量小于光子b的能量C光子a的波长小于光子b的波长D若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应解析：由于放出光子，原子的能量减小，故 A

10、错误；氢原子从n4 的能级跃迁到n2 的能级的能级差小于从n3 的能级跃迁到n1 的能级时的能级差，根据EmEnh，知光子a的能量小于光子b的能量，故 B 正确；a光子的能量小于光子b的能量，所以光子a的频率小于光子b的频率，所以b的频率大，波长小，即光子a的波长大于光子b的波长，故 C 错误；光子a的频率小于光子b的频率，所以光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也能使某种金属发生光电效应，故 D 正确.故选：BD.答案：BD6氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则( )A吸收光子的能量为

11、h1h2B辐射光子的能量为h1h2C吸收光子的能量为h2h1D辐射光子的能量为h2h1解析：画出可能的能级图(有两种情况)，再结合能量守恒定律进行筛选由题意可知能级m高于n，k高于m(紫光频率高于红光)，从mn有EmEnh1；从nk，EnEkh2.由以上两式，从km，EkEmh(21)且21.由此判断只有 D 是正确的另外，此题可画出相应的能级图以帮助分析答案：D7已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量，其中n2，3，.用h表示普朗克E1 n2常量，c表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )6A B4hc 2E12hc E1C D4hc E19hc E1解析：第一激

12、发态即第二能级，是能量最低的激发态，则有E2，电离是氢原子从E1 4第一激发态跃迁到最高能级 0 的过程，需要吸收的光子能量最小为 0E2，所以有E1 4，解得，故 C 正确.E1 4hc 4hc E1答案：C8现有一群处于n4 能级上的氢原子，已知氢原子的基态能量E113.6 eV，氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r，静电力常量为k，普朗克常量h6.631034 Js.则：(1)电子在n4 的轨道上运动的动能是多少？(2)这群氢原子发出的光谱共有几条谱线？(3)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？解析：(1)电子在n4 的轨道上运动的半径为r16r.根据km，得Ekmv2kk.e2 r2v2 r1 2e2 2re2 32r(2)C C 6.这群氢原子发光的光谱共有 6 条2n2 4(3)从n4 向n1 跃迁，发出的光子频率最大根据hE1E4E1，E1 16代入数据，得3.11015 Hz.答案：(1) (2)6 (3)3.11015 Hzke2 32r