【创新设计】高中物理 2.4 玻尔的原子模型 能级规范训练 教科版选修35.doc

4玻尔的原子模型 能级 (时间：60分钟)知识点基础中档稍难玻尔理论12、3能级跃迁5、84、6、7、9电离1011综合提升12、13知识点一玻尔理论1根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指()a电子的动能b电子的电势能c电子的动能和电势能之和d电子的动能、电势能和原子核的动能之和解析：根据玻尔的氢原子理论可知，电子在各条可能轨道上运动的能量是指电子的动能和电势能之和，故正确选项是c.答案c2氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中()a原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大b原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小c原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小d原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大解析根据玻尔理论，氢原子的核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故b错；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即：km，又 ekmv2，所以ek由此式可知，电子离核越远，r越大时，电子的动能越小，故a、c错；由r变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断d正确答案d3一个处于基态的氢原子吸收光子后，跃迁到另一定态，下列说法中正确的是()a电子绕原子核运动的动能将会变大b电子绕原子核运动的频率将会变大c向低能级跃迁时，发出光子的频率等于吸收光子的频率d吸收光子属于紫外线，发出的光子可能含有可见光解析基态的氢原子吸收光子后，半径变大，由k得ekmv2，即电子的动能减小，a错误；由42mf2r得f2，即电子绕核运动的频率减小，b错误；因基态与激发态能级差大，吸收光子属于紫外线，若跃迁到n2的能级，发出的光子与吸收的光子频率相同，若跃迁到其他能级，可能先跃迁到n2的能级，再跃迁到基态，故c错误、d正确答案d知识点二能级跃迁4用频率为0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射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()a01 b321c0123 d.解析因为仅发射出三种不同频率的光子，且321，所以h3e3e1，h2e2e1，h1e3e2，所以h3h2h1，故b项对，c、d项错；入射光子h0h3，所以01，a项错答案b5根据玻尔理论，某原子的电子从能量为e的轨道跃迁到能量为e的轨道，辐射出波长为的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，那么e等于()aeh behceh deh解析根据玻尔理论：eeh，所以eeh，c正确答案c6图2-4-4中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量e.处在n4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波已知金属钾的逸出功为2.22 ev.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有()图2-4-4a两种 b三种 c四种 d五种解析能够从金属钾表面打出光电子的光子的能量必大于金属钾的逸出功2.22 ev，从n4能级向低能级跃迁的氢原子，能够发出6种不同频率的光子，其中从n4能级跃迁到n3能级和从n3能级跃迁到n2能级时放出的光子的能量小于2.22 ev，不能从金属钾表面打出光电子故答案为c.答案c7用紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为e1和e2.下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是()a先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|e1|e2|b先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|e1|e2|c两次均向高能级跃迁，且|e1|e2|d两次均向低能级跃迁，且|e1|e2|解析物质原子吸收紫外线，由低能级向高能级跃迁，处于高能级的原子再向低能级跃迁，发出可见光，因紫外线光子能量大于可见光的光子能量，故|e1|e2|，b正确答案b8如图2-4-5所示为氢原子的能级图用光子能量为13.06 ev 的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射不同波长的光有多少种()图2-4-5a15 b10 c4 d1解析吸收13.06 ev能量后氢原子处于量子数n5的激发态，可产生10种不同波长的光，故b正确答案b9氢原子从能量为e1的较高激发态跃迁到能量为e2的较低激发态，设真空中的光速为c，则()a吸收光子的波长为b辐射光子的波长为c吸收光子的波长为d辐射光子的波长为解析由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低的能级跃迁时辐射光子，由关系式：he1e2，得.又由，故辐射光子波长为，d选项正确答案d知识点三电离10一个氢原子处于第3能级时，外面射来一个波长为6.63107m的光子，下列说法中正确的是()a氢原子不吸收这个光子，光子穿过氢原子b氢原子被电离，电离后的电子的动能约为0.36 evc氢原子被电离，电离后电子的动能为零d氢原子吸收光子，但不电离解析如果外来光子能量大于氢原子的电离能量，则剩余能量转化为电子的动能答案b11氢原子在基态时轨道半径r10.531010 m，能量e113.6 ev.求当氢原子处于基态时：(1)电子的动能(2)原子的电势能(3)用波长是多少的光照射可使其电离(4)电子在核外旋转的等效电流解析(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v1，则k.电子动能ek1mv ev13.6 ev(2)e1ek1ep1ep1e1ek113.6 ev13.6 ev27.2 ev(3)设用波长的光照射可使氢原子电离，则0e1 m0.914 1107 m(4)等效电流i，又由m2r1得t2 所以i1.05103 a.答案(1)13.6 ev(2)27.2 ev(3)0.914 1107 m(4)1.05103 a12根据玻尔理论，氢原子核外电子在n1和n2的轨道上运动时，其运动的轨道半径之比为_，动能之比为_，周期之比为_解析玻尔的原子理论表明：氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，其向心力由原子核对它的库仑引力提供因为rnn2r1，所以r1r214.由，得电子在某条轨道上运动时，电子运动的动能由电子运动的速度 vne，得 v1v221；由电子绕核做圆周运动的周期 tn ，得t1t218.答案14411813将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子(1)若要使处于n2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？(2)若用波长为200 nm的紫外线照射氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度为多大？(电子电荷量e1.61019 c，电子质量me0.911030 kg)解析(1)n2时，e2 ev3.4 ev，由题意知，电离就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n的轨道，n时，e0.