高考物理一轮复习导学案：玻尔的原子模型.docx

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1、设计人：高中物理演员 4.3 玻尔的原子模型班级： 姓名： 一、学习目标1能说出玻尔原子理论的基本假设和主要内容；2能说出能级跃迁、轨道和能量量子化以及基态、激发态概念；3能利用玻尔理论解释氢原子光谱；4能求解与光电效应结合综合类问题；二、主体内容（一）玻尔原子模型的三点假设1.轨道量子化：rn=n2r12.能量量子化：（1）基态：原子能量 的状态叫做基态，对应的电子在离核最 的轨道上运动，氢原子基态能量E1= 。（2）激发态：较高的能量状态称为激发态，对应的电子在离核较远的轨道上运动。氢原子各能级的关系为：En= （E1=-13.6eV，n=1,2,3，.）3.跃迁假设：h=Em-En例1：

2、根据玻尔原子模型，分析氢原子核外电子由一个轨道向另一个轨道跃迁时，可能发生的情况是（ ）。A.原子吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大B.原子吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大C.原子放出光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量减小D.原子放出光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量减小（二）能级图理解例2：可见光光子能量在1.623.11eV范围内,氢原子从第4能级跃迁到低能级过程中,根据能级图可判断：从第4能级跃迁到第3能级将释放出红外线从第4能级跃迁到第3能级放出的光子,比从第4能级直接跃迁到第2能级放出的光子频率更高从第

3、4能级跃迁到第3能级放出的光子,比从第4能级直接跃迁到第1能级放出的光子波长更长氢原子从第4能级跃迁到第3能级时,原子要吸收一定频率的光子,原子的能量增加处于n3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离大量氢原子从高能级向n3能级跃迁时，可能发出可见光 例3：已知氢原子基态的能量是E1，处于n=4能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有几种？其中频率最小的光子的能量为多少？一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射光的频率最多有几种？ （三）跃迁与电离：跃迁是指原子从一个定态到另一个定态的变化过程，而电离则是指原子核外的电子获得一定能量挣脱原子核的束缚成为自由电子的过程。(

4、1)原子吸收光子的能量跃迁时,光子的能量必须等于两能级的能量差;原子吸收光子的能量电离时,光子的能量只要大于电离能即可。(2)原子吸收实物粒子的能量跃迁时，实物粒子的能量大于或等于能级差即可；原子吸收实物粒子的能量电离时，实物粒子的能量大于电离能即可。跃迁h=Em-En ，电离能E=0-En=|En|。例4：已知基态氢原子能量E1=-13.6eV，欲使处于基态氢原子激发，可行的是 。A.用12eV的光子照射 B.用12.09eV的光子照射 C.用15eV的光子照射 D.用12eV的电子碰撞例5：如图，表示汞原子最低的4个能级，一个自由电子的总能量为9.0eV，与处于基态的汞原子发生正碰（不计汞

5、原子的动量变化），则电子可能剩余的能量（碰撞中无能量损失）（）A0.2eV B1.4eV C2.3eV D5.5eV 例6：氢原子中的电子从n=5跃迁到n=2产生a光，从n=4跃迁到n=2产生b光，波长为a和b，照射到逸出功为2.29eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压为Ua和Ub，则a b，Ua Ub，a光的光子能量Ea= eV，b光产生的光电子最大初动能为 eV。三、随堂练习1（2022浙江高考真题）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。判断：A逸出光电子的最大初动能为10.80eV Bn=3跃迁到n

6、=1放出的光子动量最大C有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应 D用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n=4激发态2（2022广东高考真题）目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的能量为，其中。如图，要使的氢原子吸收一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸收的光子是（）A红外线波段的光子B可见光波段的光子C紫外线波段的光子DX射线波段的光子3（北京高考真题）北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X光波段，波长范围约为10-5m10-11m，对应能量范围约为10-1eV105eV）、光源亮度高、偏振性好

7、等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV。下列说法正确的是（）A同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样 B用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离C蛋白质分子的线度约为10-8 m，不能用同步辐射光得到其衍射图样D尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小4（江苏高考真题）按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量 _ (选填“越大”或“越小”)。已知

8、氢原子的基态能量为E1(E10)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为 _ (普朗克常量为h )。5（江苏高考真题）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV，金属钠的截止频率为Hz，普朗克常量h=Js。请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。四、课堂总结吸收或辐射光子满足：，；能级越高，相邻能级差值越小。一个氢原子向基态跃迁可能发出的光谱线条数：；一群氢原子向基态跃迁：原子高能级低能级，电子高轨道低轨道，半径减小，（1） 库仑力做正功，电势能减小；（2）电子动能增大；（3）原子释放能量，放出光子，原子能量减小。（玻尔认为，原子中的电子在库仑力作用下，绕原子核做圆周运动。因而可以类比天体运动进行理解记忆）第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页学科网（北京）股份有限公司