2020年高中物理第十八章原子結(jié)構(gòu)第4節(jié)玻爾的原子模型隨堂演練鞏固提升新人教版選修3_5

1、第4節(jié)玻爾的原子模型隨堂演練鞏固提升.T里練促學補盒場悵一*隨堂檢測1. 如圖畫出了氫原子的 4個能級，并注明了相應的能量 E.處在n= 4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光波.已知金屬鉀的逸出功為2.22 eV.在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有（）n7eV4-0.853-1.5113一41 13.6A. 兩種B.三種C.四種D.五種解析：選C.從n= 4能級向低能級躍遷時輻射的光子有6種，這6種中只有從3、32的能級差小于2.22 eV,其他4種光子的能量都大于 2.22 eV,都可使金屬鉀發(fā)生光電效應， 故選C.2. 汞原子的能級圖如圖所示，現(xiàn)讓

2、一束單色光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上，汞原子只發(fā)出三種不同頻率的單色光，那么，關于入射光的能量，下列說法正確的是（）30 -041,63-X72 5.51 10.4A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 三種解析：選C.由玻爾理論可知，軌道是量子化的，能級是不連續(xù)的，只能發(fā)射不連續(xù)的單色光，于是要發(fā)出三種不同頻率的光，只有從基態(tài)躍遷到 n= 3的激發(fā)態(tài)上，其能量差 E=已一Ei= 7.7 eV，選項C正確，A、B D錯誤.3氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠的軌道的過程中（

3、）A. 原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大B. 原子要放出光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小C. 原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能減小D.原子要吸收光子，電子的動能減小，原子的電勢能增大解析：選D.根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在離核較遠的軌道上運動能量較大，必須吸收一定能量的光子后，電子才能從離核較近的軌道躍遷到離核較遠的軌道，故B錯誤；氫2 2 原子核外電子繞核做圓周運動，由原子核對電子的庫侖力提供向心力，即：ke = mr，又Ec1 2ke2=gmV,所以Ec=亍.由此式可知：電子離核越遠，即r越大時，電子的動能越小，故 A、C錯誤；由r變大時，庫侖力對核外電

4、子做負功，因此電勢能增大，從而判斷D正確.4. （多選）根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在 n = 1和n= 2的軌道上運動，其運動的（）A. 軌道半徑之比為 1 : 4B.動能之比為4 ：1C.速度大小之比為 4 ： 1D.周期之比為1 ：8解析：選ABD玻爾的原子理論表明：氫原子核外電子繞核做勻速圓周運動，其向心力 由原子核對它的庫侖引力來提供.2因為 r n= n r 1，所以 r1 :2 = 1 ：4ke2r；n，得電子在某條軌道上運動時，電子運動的動能Ekn =ke22?n，則 Ek1 : Erb，則在此過程中（）A. 原子發(fā)出一系列頻率的光子B. 原子要吸收一系列頻率的光子c.原子要吸

5、收某一頻率的光子D. 原子要輻射某一頻率的光子解析：選D. 個氫原子的核外只有一個電子，這個電子在某時刻只能處在某一個可能的軌道上，在某段時間，由某一軌道躍遷到另一軌道時，可能的情況只有一種，因為ra5,所以電子是從高能級向低能級躍遷，躍遷過程中要輻射光子，故D正確.3用能量為12.30 eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則受到光的照射后下列關 于氫原子躍遷說法正確的是（）A. 電子能躍遷到n= 2的能級上去B. 電子能躍遷到 n= 3的能級上去C. 電子能躍遷到n= 4的能級上去D. 電子不能躍遷到其他能級上去解析：選D.根據(jù)玻爾理論，原子的能量是不連續(xù)的，即能量是量子化的因此只有那些能

6、量剛好等于兩能級間的能量差的光子才能被氫原子所吸收，使氫原子發(fā)生躍遷.當氫原子由基態(tài)向n= 2、3、4軌道躍遷時吸收的光子能量分別為巳=3.4 eV -（ 13.6 eV）=10.20 eV , Ebi= 1.51 eV （ 13.6 eV） = 12.09 eV , 曰=0.85 eV （ 13.6 eV） =12.75 eV，而外來光子的能量12.30 eV不等于某兩能級間的能量差，故不能被氫原子所吸收而發(fā)生能級躍遷，選項D正確.4. 可見光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范圍內(nèi)，若氫原子從高能級躍遷到量子數(shù)為n的低能級的譜線中有可見光，根據(jù)氫原子能級圖可判斷n為（）nE/i：VM

7、 040.853 -1.512 -3.40I -13.60A. 1B. 2C. 3D. 4解析：選B.根據(jù)hv = Em E，由題圖可知，只有從高能級向n= 2低能級躍遷時產(chǎn)生的光子能量在可見光光子的能量范圍內(nèi)，故B正確.5. （2017 湖北名校聯(lián)考）如圖所示為氫原子的能級圖.用光子能量為13.06 eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有（）E/eV總I.十 0-654 -0.S5 -1.51-13.6B. 10 種A. 15 種5解析：選B.由hv =日一Ei得,& = E + hv =- 0.54 eV,由能級圖知n=5,即氫原子吸收光子后處于 n= 5的激

8、發(fā)態(tài)，則放出的光子種類為N= C5= 10（種），故B正確.6. （2017 無錫高二檢測）已知處于某一能級 n上的一群氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出10種不同頻率的光，下列能表示輻射光波長最長的躍遷的示意圖是（）n 一皿斗3-1.5 II2341 1*斜$.544131.5123.41113.6BE/cV 0 -034-1.51-13.6E/cVjia -5刁,544- -&.&53-),51解析：選A.根據(jù)玻爾理論，波長最長的躍遷對應著頻率最小的躍遷，根據(jù)氫原子能級圖，頻率最小的躍遷對應的是從5到4的躍遷，選項 A正確.7. 氫原子部分能級的示意圖如圖所示，不同色光的光子能量如表所示.色光

9、光子紅橙黃綠藍一靛紫光子能量范圍（eV）1.61 2. 002.00 2 . 072.07 2 . 142.14 2 . 532.53 2 . 762.76 3 . 10處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為（ ）RE/rV0 *04一曲3 -L5I2 -341 -13.6A.紅、藍一靛B.黃、綠C.紅、紫D.藍一靛、紫解析：選A.根據(jù)躍遷假設，發(fā)射光子的能量hv = Em- En.如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級，能夠發(fā)出一3.4 eV - （ 13.6 eV） = 10.2 eV的光子，由表格數(shù)據(jù)判斷出它不屬于 可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級，能夠發(fā)

10、出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三種光子，只有1.89 eV的光屬于可見光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第四能級，能夠發(fā)出12.75eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV 的六種光子，1.89 eV 和 2.55 eV 的光屬于可見光，1.89 eV的光為紅光，2.55 eV的光為藍一靛光，選項A正確.二、多項選擇題8. 已知氫原子的能級圖如圖所示，現(xiàn)用光子能量介于1012.9 eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則下列說法中正確的是（）451V 585 4 /COO.O.1.3-. - -I13.6A. 在照射光中可能被吸收

11、的光子能量有無數(shù)種B. 在照射光中可能被吸收的光子能量只有3種C. 照射后可能觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有6種D. 照射后可能觀測到氫原子發(fā)射不同波長的光有3種解析：選BC.根據(jù)躍遷規(guī)律h v = En- E和能級圖，可知 A錯，B對；氫原子吸收光子后能躍遷到最高為 n= 4的能級，能發(fā)射的光子的波長有C4 = 6種，故C對，D錯.9. （2017 東北三校二聯(lián)）如圖所示，氫原子可在下列各能級間發(fā)生躍遷，設從n= 4到n= 1能級輻射的電磁波的波長為入1,從n= 4到n= 2能級輻射的電磁波的波長為入2,從n=2到n= 1能級輻射的電磁波的波長為入3,則下列關系式中正確的是（）RE/rV0

12、*04X53 -L5I2 -3 A1 -13.6A.入1入3B.入3 入 2D.=+入3 入1 入2解析：選AB.已知從n= 4到n= 1能級輻射的電磁波的波長為入1,從n= 4到n= 2能級輻射的電磁波的波長為入2,從n= 2到n = 1能級輻射的電磁波的波長為入3,則入1、入2、CCC 卄 1111-CCC入3的關系為 h h h，即 ,入1,入3 E* E1= 13.6 eV = 2.176 x 10 一18 JE* E 2.176 x 10 1815即 v- =34h 6.63 X 10答案：(1)6 種 (2)3.28 X 10 15 Hz12. 已知氫原子的基態(tài)能量為一13.6 eV，核外電子的第一軌道半徑為0.53 X 10一10 m,電子質(zhì)量m= 9.1 x 10 31 kg,電荷量為1.6 x 10 C,求電子躍遷到第三軌道時，氫原子的 能量、電子的動能和原子的電勢能各多大？1解析：氫原子能量 E3= 32E1 = 1.51 eV3電子在第三軌道時半徑為r 3= n2r 1= 3r 1=