《玻尔的原子模型能级》同步练习2-1

玻尔的原子模型玻尔的原子模型 能级能级 同步练习同步练习 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 C 2 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 k m 又 Ek mv2 所以Ek e2 r2 v2 r 1 2 ke2 2r 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 D 3 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Ek mv2 即 e2 r2 mv2 r 1 2 ke2 2r 电子的动能减小 A错误 由 4 2mf2r得f2 即电子绕核运动的 ke2 r2 ke2 4 2mr3 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 n 2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n 2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 3 2 1 则 A 0 1 B 3 2 1 C 0 1 2 3 D 1 1 1 2 1 3 解析 因为仅发射出三种不同频率的光子 且 3 2 1 所以h 3 E3 E1 h 2 E2 E1 h 1 E3 E2 所以h 3 h 2 h 1 故B项对 C D项错 入射光子h 0 h 3 所以 0 1 A项错 答案 B 5 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 A E h B E h c c C E h D E h c c 解析 根据玻尔理论 E E h 所以E E h C正确 c c 答案 C 6 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n 4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 4 A 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n 4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 n 4能级跃迁到n 3能级和从n 3能级跃迁到n 2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 C 7 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 B 8 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 5 A 15 B 10 C 4 D 1 解析 吸收13 06 eV能量后氢原子处于量子数n 5的激发态 可产生10种不同 波长的光 故B正确 答案 B 9 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 c E1 E2 h B 辐射光子的波长为 c E1 E2 h C 吸收光子的波长为 ch E1 E2 D 辐射光子的波长为 ch E1 E2 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 h E1 E2 得 又由 故辐射光子波 E1 E2 h c 长为 D选项正确 ch E1 E2 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 63 10 7m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 eV C 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 B 11 氢原子在基态时轨道半径r1 0 53 10 10 m 能量E1 13 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 e2 r2 1 mv2 1 r1 电子动能Ek1 mv eV 13 6 eV 1 22 1 ke2 2r1 9 109 1 6 10 19 2 2 0 53 10 10 2 E1 Ek1 Ep1 Ep1 E1 Ek1 13 6 eV 13 6 eV 27 2 eV 3 设用波长 的光照射可使氢原子电离 则 0 E1 hc m 0 914 1 10 7 m hc E1 6 63 10 34 3 108 13 6 1 6 10 19 4 等效电流I 又由 m 2 r1 e T ke2 r2 1 2 T 得T 2 mr3 1 ke2 所以I 1 05 10 3 A e T e2 2 k mr3 1 答案 1 13 6 eV 2 27 2 eV 3 0 914 1 10 7 m 4 1 05 10 3 A 12 根据玻尔理论 氢原子核外电子在n 1和n 2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rn n2r1 所以r1 r2 1 4 由 得电子在某条轨道上运动时 电子运动的动能 mv2n rn ke2 r2n 由电子运动的速度 vn e 得 v1 v2 2 1 k mrn 由电子绕核做圆周运动的周期 Tn 2 rn vn 2 rn e mrn k 得T1 T2 1 8 答案 1 4 4 1 1 8 13 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n 2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e 1 6 10 19 C 电子质量me 0 91 10 30 kg 解析 1 n 2时 E2 eV 3 4 eV 13 6 22 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 E 0 所以 要使处于n 2激发态的原子电离 电离能为 E E