高中物理人教版5第十八章原子結(jié)構(gòu)4玻爾的原子模型 第十八章4玻爾的原子模型

第十八章原子結(jié)構(gòu)4玻爾的原子模型1．(多選)關(guān)于玻爾的原子模型，下述說法中正確的有()A．它徹底否定了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說B．它發(fā)展了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說C．它完全拋棄了經(jīng)典的電磁理論D．它引入了普朗克的量子理論解析：玻爾的原子模型在核式結(jié)構(gòu)模型的前提下提出軌道量子化、能量量子化及能級躍遷，故A錯誤，B正確；它的成功就在于引入了量子化理論，缺點是被過多的引入經(jīng)典力學(xué)所困，故C錯誤，D正確．答案：BD2．(多選)氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，下列說法中正確的是()A．核外電子受力變小B．原子的能量減少C．氫原子要吸收一定頻率的光子D．氫原子要放出一定頻率的光子解析：由玻爾理論知，當(dāng)電子由離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，要放出能量，故要放出一定頻率的光子；電子的軌道半徑減小了，由庫侖定律知它與原子核之間的庫侖力增大了．故A、C錯誤，B、D正確．答案：BD3.(多選)如圖所示給出了氫原子的6種可能的躍遷，則它們發(fā)出的光()A．a(chǎn)的波長最長B．d的波長最長C．f比d的能量大D．a(chǎn)頻率最小解析：能級差越大，對應(yīng)的光子的能量越大，頻率越大，波長越?。鸢福篈CD4.如圖所示為氫原子的能級圖．用光子能量為eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，則可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有()A．15種 B．10種C．4種 D．1種解析：基態(tài)的氫原子的能級值為－eV，吸收eV的能量后變成－eV，原子躍遷到了第5能級，由于氫原子是大量的，故輻射的光子種類是eq\f(n（n－1）,2)＝eq\f(5×（5－1）,2)＝10(種)．答案：B5．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下表所示．色光光子紅橙黃綠藍(lán)—靛紫光子能量范圍/eV～2．00～2．07～2．14～2．53～2．76～3．10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()A．紅、藍(lán)—靛 B．黃、綠C．紅、紫 D．藍(lán)—靛、紫解析：根據(jù)躍遷假設(shè)，發(fā)射光子的能量hν＝Em－En.如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級，能夠發(fā)出－eV－(－eV)＝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)出eV、eV，eV的三種光子，只有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eV，eV、eV、eV、eV、eV的六種光子，eV和eV的光屬于可見光.eV的光為紅光，eV的光為藍(lán)—靛光，選項A正確．答案：AA級抓基礎(chǔ)1．(多選)關(guān)于玻爾理論，以下敘述正確的是()A．原子的不同定態(tài)對應(yīng)于電子沿不同的圓形軌道繞核運動B．當(dāng)原子處于激發(fā)態(tài)時，原子向外輻射能量C．只有當(dāng)原子處于基態(tài)時，原子才不向外輻射能量D．不論當(dāng)原子處于何種定態(tài)時，原子都不向外輻射能量解析：據(jù)玻爾理論假設(shè)知選項A正確．不論原子處于何種定態(tài)，原子都不向外輻射能量，原子只有從一個定態(tài)躍遷到另一個定態(tài)時，才輻射或吸收能量，所以選項B、C錯，D正確．答案：AD2.如圖所示是某原子的能級圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光.在下列該原子光譜的各選項中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是()解析：由ε＝hν(ν為光的頻率)得：波長λ＝eq\f(c,ν)，從第3能級躍遷到第1能級，能級差最大，知光的頻率最大，波長最短；從第3能級躍遷到第2能級，能級差最小，知光的光子頻率最小，波長最長，所以波長依次增大的順序為a、c、b.故C正確，A、B、D錯誤．答案：C3.氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子．已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－eV，氦離子能級的示意圖如圖所示．在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()A．eV B．eVC．eV D．eV解析：要吸收光子發(fā)生躍遷需要滿足一定的條件，即吸收的光子的能量必須是任兩個能級的差值，eV是第一能級和第二能級的差值，eV是第一能級和第四能級的差值，eV是電子電離需要吸收的能量，均滿足條件，選項A、C、D均可以，而B項不滿足條件，所以選B.答案：B4．(多選)氫原子在某三個相鄰能級之間躍遷時，可發(fā)出三種不同波長的輻射光．已知其中的兩個波長分別為λ1、λ2，且λ1>λ2，則另一個波長可能是()A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2\f(λ1λ2,λ1＋λ2) \f(λ1λ2,λ1－λ2)解析：氫原子在能級間躍遷時，發(fā)出的光子的能量與能級差相等．如果這三個相鄰能級分別為1、2、3能級E3＞E2＞E1，且能級差滿足E3－E1＞E2－E1＞E3－E2，根據(jù)heq\f(c,λ)＝E高－E低可得可以產(chǎn)生的光子波長由小到大分別為：eq\f(hc,E3－E1)、eq\f(hc,E2－E1)、eq\f(hc,E3－E2)；這三種波長滿足兩種關(guān)系eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)＋eq\f(1,λ2)和eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ2)－eq\f(1,λ1)，變形可知C、D是正確的．答案：CDB級提能力5.如圖畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應(yīng)的能量E.處在n＝4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()A．兩種B．三種C．四種D．五種解析：一群氫原子從n＝4的能級向低能級躍遷時，能夠發(fā)出六種不同頻率的光．六種光子的能量依次為：n＝4到n＝3時：－－(－＝eV＜eV，n＝3到n＝2時：－－(－＝eV＜eV，n＝2到n＝1時：－－(－＝eV＞eV，……前兩種不能從金屬鉀表面打出，故有四種，C對．答案：C6．氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為ν2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則()A．吸收光子的能量為hν1＋hν2B．輻射光子的能量為hν1＋hν2C．吸收光子的能量為hν2－h(huán)ν1D．輻射光子的能量為hν2－h(huán)ν1解析：畫出可能的能級圖(有兩種情況)，再結(jié)合能量守恒定律進(jìn)行篩選．由題意可知能級m高于n，k高于m(紫光頻率高于紅光)，從m→n有Em－En＝hν1；①從n→k，En－Ek＝－h(huán)ν2.②由以上兩式，從k→m，Ek－Em＝h(ν2－ν1)且ν2＞ν1.由此判斷只有D是正確的．另外，此題可畫出相應(yīng)的能級圖以幫助分析．答案：D7．用頻率為ν0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為ν1、ν2、ν3的三條譜線，且ν3>ν2>ν1，則()A．ν0<ν1 B．ν3＝ν2＋ν1C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 \f(1,ν1)＝eq\f(1,ν2)＋eq\f(1,ν3)解析：大量氫原子躍遷時只有三個頻率的光譜，這說明是從n＝3能級向低能級躍遷，根據(jù)能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1，解得：ν3＝ν2＋ν1，選項B正確．答案：B8．如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n＝3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為eV的金屬鈉，下列說法中正確的是()A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n＝3躍遷到n＝2所發(fā)出的光波長最短B．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為eVC．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為eVD．這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n＝3躍遷到n＝1所發(fā)出的光頻率最高解析：氫原子從高能級向低能級躍遷放出的能量ΔE＝En－Em，從n＝3躍遷到n＝2放出的能量最小，由E＝eq\f(hc,λ)知，λ最長，A錯誤．從n＝3躍遷到n＝1能級放出的能量最大，E＝E3－E1＝eV，由光電效應(yīng)方程eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝hν－W0，得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝－eV＝eV，B正確、C錯誤．根據(jù)躍遷規(guī)律，能發(fā)出的頻率數(shù)N＝eq\f(n（n－1）,2)＝3種，D錯誤．答案：B9．現(xiàn)有一群處于n＝4能級上的氫原子，已知氫原子的基態(tài)能量E1＝－eV，氫原子處于基態(tài)時電子繞核運動的軌道半徑為r，靜電力常量為k，普朗克常量h＝×10－34J·s.則：(1)電子在n＝4的軌道上運動的動能是多少？(2)這群氫原子發(fā)出的光譜共有幾條譜線？(3)這群氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是多少？解析：(1)電子在n＝4的軌道上運動的半徑為r′＝16r.根據(jù)keq\f(e2,r′2)＝meq\f(v2,r′)，得Ek＝eq\f(1,