高中物理 18.4 玻尔的原子模型分层达标训练 新人教版选修35(1).doc

2013版高中物理 18.4 玻尔的原子模型分层达标训练 新人教版选修3-5【课堂训练】1.根据玻尔理论，关于氢原子的能量，下列说法中正确的是( )a.是一系列不连续的任意值 b.是一系列不连续的特定值c.可以取任意值 d.可以在某一范围内取任意值2.(2012太原高二检测)用频率为0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发出的光谱中仅能观测到频率分别为1、2、3的三条谱线，且321，则( )a.01b.3=2+1c.0=1+2+3d.3.(2012北京高考)一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级。该氢原子( )a.放出光子，能量增加b.放出光子，能量减少c.吸收光子，能量增加d.吸收光子，能量减少4.(2012宝鸡高二检测)氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是( )a.电子绕核旋转的半径增大b.氢原子的能量增大c.氢原子的电势能增大d.氢原子核外电子的速率增大【课后巩固】1.(2012大庆高二检测)若规定氢原子处于基态时的能量为e1=0，则其他各激发态的能量依次为e2=10.2 ev、e3=10.09 ev、e4=12.75 ev、e5=13.06 ev在气体放电管中，处于基态的氢原子受到大量的能量为12.8 ev的高速电子轰击而跃迁到激发态，在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中( )a.总共能辐射出六种不同频率的光子b.总共能辐射出十种不同频率的光子c.辐射出波长最长的光子是从n=4跃迁到n=1能级时放出的d.辐射出波长最长的光子是从n=5跃迁到n=4能级时放出的2.氢原子从基态跃迁到激发态时，下列论述中正确的是( )a.动能变大，势能变小，总能量变小b.动能变小，势能变大，总能量变大c.动能变大，势能变大，总能量变大d.动能变小，势能变小，总能量变小3.(2012开封高二检测)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光。已知其中的两个波长分别为1和2，且12，则另一个波长可能是( )a.1+2b.1-2c.d.4.(2012红河高二检测)如图所示为氢原子的能级图，a、b、c分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，则下列判断中正确的是( )a.能量和频率最大、波长最短的是b光子b.能量和频率最小、波长最长的是c光子c.频率关系为：bac，所以b的粒子性最强d.波长关系为：bac5.(2012鹤岗高二检测)氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62 ev3.11 ev。下列说法正确的是( )a.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离b.大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应c.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出种不同频率的光d.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出种不同频率的光6.(2011四川高考)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h1+h2b.辐射光子的能量为h1+h2c.吸收光子的能量为h1-h2d.辐射光子的能量为h2-h17.(2010山东高考)大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 ev,10.2 ev,12.09 ev。跃迁发生前这些原子分布在_个激发态能级上，其中最高能级的能量值是_ev(基态能量为-13.6 ev)。8.有一群氢原子处于n=4的能级上，已知氢原子的基态能量e1=-13.6 ev，普朗克常量h=6.6310-34 js，求：(1)这群氢原子的光谱共有几条谱线？(2)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？(3)这群氢原子发出的光子的最长波长是多少？答案解析【课堂训练】1.【解析】选b。根据玻尔模型，氢原子的能量是量子化的，是一系列不连续的特定值，另外我们也可以从氢原子的能级图上，得出氢原子的能级是一系列的特定值，而不是任意取值的结论,故a、c、d错，b对。2.【解析】选b。由已知条件可知，氢原子是从n=3向低能级跃迁的。故e3-e1=h3,e2-e1=h2,e3-e2=h1,所以h3=h2+h1,即3=2+1。只有b正确。3.【解析】选b。根据玻尔理论，氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较高能级向较低能级跃迁时放出光子。4.【解析】选d。氢原子辐射一个光子时能量减小，所以电子的轨道半径减小，速度增大，电势能减小，故选项d正确。【课后巩固】1.【解析】选a。大量的处于基态的氢原子受到能量为12.8 ev的高速电子轰击能跃迁到e4=12.75 ev的激发态，即处于n=4的激发态，故能辐射出六种不同频率的光子，a正确b错；其中波长最长的光子也就是能量最小的光子，是从n=4跃迁到n=3能级时释放的，所以选项c、d错。2.【解析】选b。从基态到激发态,原子要吸收某些特定频率的光子,总能量是增大的。在电子由内向外跃迁的过程中,原子核对电子的引力要做负功,其电势能增加,动能减小,故b正确。3.【解析】选c、d。设另一个波长可能是3，当123时，氢原子在三个相邻的能级之间发生跃迁，辐射光子的能量关系为可得c选项正确。当132或312时，同理可得 d选项正确。故选c、d。4.【解析】选a、b、c。从图中可以看出电子在三种不同能级跃迁时,能级差大小依次是b、a、c，所以b光子的能量和频率最大，波长最短，能量和频率最小、波长最长的是c光子，所以频率关系式bac，波长关系是bac，所以b光子的粒子性最强，故选项a、b、c正确，d选项错。5.【解析】选a、b、c。氢原子电离，就是电子吸收的能量大于或等于0级与氢原子现处能级的能量差，而跃迁到相对于原子核无穷远处，紫外线的能量大于或等于3.11 ev，更大于1.51 ev,故选项a正确；氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，释放能量小于1.62 ev的光子，所以发出的光为红外线，具有显著的热效应，b正确；大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出种不同频率的光，c正确d错。6.【解析】选d。氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，em-en=h1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光ek-en=h2，则从能级k跃迁到能级m，ek-em=(ek-en)-(em-en)=h2-h1，能量降低所以辐射光子。7.【解题指南】解答此题应抓住以下两点：(1)由释放光子的能量明确氢原子跃迁的能级。(2)注意能级的负值的意义。【解析】由于大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，可知氢原子处于最高能级是n=3，跃迁发生前这些原子分布在两个激发态能级上；其中最高能级的能量值是e3=-1.51 ev。答案：2 -1.518.【解析】(1)这群氢原子的能级如图所示，由图可以判断，这群氢原子可能发生的跃迁共有6种，所以它们的谱线共有6条。(2)频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能级差也最大，即从n=4跃迁到n=1能级时发出的光子能量最大，根据玻尔理论，发出光子的能量：h=e4-e1代入数据，解得：=3.11015 hz。(3)波长最长的光子能量最小，对应的跃迁的能级差也最小。即从n=4跃迁到n=3能级。所以=e4-e3=1.88410-6 m。答案：(1)6条 (2)3.11015 hz (3)1.88410-6 m【总结提升】处理氢原子能级跃迁需要特别注意的五个问题1.一个氢原子从某一轨道向另一轨道跃迁时,可能的情况只有一种,但是大量氢原子就会出现多种可能的情况。2.氢原子从高能级向低能级跃迁过程中,辐射光子能量最大的频率最大,是由处于最高能级的氢原子直接向基态跃迁时发出的。3.辐射的光子波长最长的是能量最小的,是氢原子在能级差最小的两轨道间跃迁时发出的。4.发生能级跃迁时,从高能级可以直接跃迁到基态,也可能是先跃迁到其他低能级,再向基态跃迁,可能的情况有种，