2020_2021学年新教材高中物理第4章原子结构4玻尔原子模型课件鲁科版选择性必修3202103181252

1、第4节玻尔原子模型 必备知识必备知识素养奠基素养奠基 一、玻尔原子模型一、玻尔原子模型 1.1.玻尔理论的建立背景和观点玻尔理论的建立背景和观点: : (1)(1)经典理论的困难。经典理论的困难。 电子绕原子核运行时电子绕原子核运行时, ,大量原子发光的频率应当是连续光谱大量原子发光的频率应当是连续光谱, ,而实际上原子而实际上原子 光谱是光谱是_的。的。 做加速运动的电子应辐射出电磁波做加速运动的电子应辐射出电磁波, ,它的能量要逐渐减少。电子应沿螺旋它的能量要逐渐减少。电子应沿螺旋 线轨道落入原子核。但实际却不是这样线轨道落入原子核。但实际却不是这样, ,卢瑟福原子模型不能解释原子的卢瑟福

2、原子模型不能解释原子的 _。 (2)(2)玻尔观点玻尔观点: :玻尔接受普朗克和爱因斯坦的玻尔接受普朗克和爱因斯坦的_,_,并将原子结构与光并将原子结构与光 谱联系起来。谱联系起来。 不连续不连续 稳定性稳定性 量子化思想量子化思想 2.2.玻尔原子理论的主要内容玻尔原子理论的主要内容: : (1)(1)原子只能处于一系列能量原子只能处于一系列能量_的状态中的状态中, ,这些状态叫作这些状态叫作_。 (2)(2)原子从一种定态跃迁到另一种定态时原子从一种定态跃迁到另一种定态时, ,吸收吸收( (或辐射或辐射) )一定一定_的光子能量的光子能量 _,_,其中其中h h为普朗克常量为普朗克常量,h

3、= _,h= _,为光的频率。为光的频率。 (3)(3)原子的不同能量状态对应于电子的不同原子的不同能量状态对应于电子的不同_。只有电子的轨道半径。只有电子的轨道半径r r 跟电子动量跟电子动量m me ev v的乘积满足的乘积满足 的轨道才是可能的。的轨道才是可能的。 不连续不连续定态定态 频率频率 hh6.636.631010-34 -34 Js Js 运行轨道运行轨道 e h m vrn(n1 2 3) 2 ， 二、氢原子的能级结构二、氢原子的能级结构 1.1.能级能级: :按照玻尔的原子理论按照玻尔的原子理论, ,原子只能处于一系列原子只能处于一系列_的能量状态。在每的能量状态。在每

4、个状态中个状态中, ,原子的能量值都是原子的能量值都是_,_,各个确定的能量值叫作各个确定的能量值叫作_。 不连续不连续 确定的确定的能级能级 2.2.氢原子能级和轨道半径公式氢原子能级和轨道半径公式: : E En n= = (n=1,2,3,)(n=1,2,3,) r rn n=_(n=1,2,3,)=_(n=1,2,3,) 式中式中,E,E1 1_eV,r_eV,r1 1=_=_ m。 1 2 E n n n2 2r r1 1 -13.6-13.60.530.531010-10 -10 3.3.氢原子的能级结构图氢原子的能级结构图: : 4.4.玻尔理论对氢原子光谱特征的解释玻尔理论对氢

5、原子光谱特征的解释: : (1)(1)在正常或稳定状态时在正常或稳定状态时, ,原子尽可能处于原子尽可能处于_能级能级, ,电子受核的作用力最大而电子受核的作用力最大而 处于离核最近的轨道处于离核最近的轨道, ,这时原子的状态叫作这时原子的状态叫作_。电子吸收能量后。电子吸收能量后, ,从基态跃从基态跃 迁到较高的能级迁到较高的能级, ,这时原子的状态叫作这时原子的状态叫作_。 (2)(2)当电子从高能级跃迁到低能级时当电子从高能级跃迁到低能级时, ,原子会原子会_能量能量; ;当电子从低能级跃迁到当电子从低能级跃迁到 高能级时高能级时, ,原子要原子要_能量。能量。 (3)(3)因为电子的能

6、级是因为电子的能级是_的的, ,所以原子在跃迁时吸收或辐射的能量都不是所以原子在跃迁时吸收或辐射的能量都不是 任意的任意的, ,这个能量等于电子跃迁时始末两个能级间的这个能量等于电子跃迁时始末两个能级间的_。 最低最低 基态基态 激发态激发态 辐射辐射 吸收吸收 不连续不连续 能量差能量差 关键能力关键能力素养形成素养形成 一玻尔的原子理论一玻尔的原子理论 1.1.玻尔原子理论的基本假设玻尔原子理论的基本假设: : 基本假设基本假设内容内容 定态假设定态假设 原子只能处于一系列能量不连续的状态中原子只能处于一系列能量不连续的状态中, ,在这些状态中在这些状态中, ,原原 子是稳定的子是稳定的,

7、 ,电子虽然绕原子核做圆周运动电子虽然绕原子核做圆周运动, ,但并不向外辐射但并不向外辐射 能量能量, ,这些状态叫作定态这些状态叫作定态 跃迁假设跃迁假设 原子从一种定态跃迁到另一定态时原子从一种定态跃迁到另一定态时, ,吸收吸收( (或辐射或辐射) )一定频率一定频率 的光子能量的光子能量hh。例如。例如, ,原子从定态原子从定态E E2 2跃迁到定态跃迁到定态E E1 1, ,辐射的光辐射的光 子能量为子能量为h=Eh=E2 2-E-E1 1 基本假设基本假设内容内容 轨道假设轨道假设 电子不能在任意半径的轨道上运行电子不能在任意半径的轨道上运行, ,只有轨道半径只有轨道半径r r跟跟

8、电子动量电子动量m me ev v的乘积满足的乘积满足m me evr=n (n=1,2,3,),vr=n (n=1,2,3,), 这些轨道才是可能的。这些轨道才是可能的。n n是正整数是正整数, ,称为量子数称为量子数 h 2 2.2.原子能量的变化原子能量的变化: :当轨道半径减小时当轨道半径减小时, ,库仑引力做正功库仑引力做正功, ,原子的电势能减小原子的电势能减小, ,电电 子动能增大子动能增大, ,原子向外辐射光子原子向外辐射光子, ,原子总能量减小原子总能量减小; ;反之反之, ,轨道半径增大时轨道半径增大时, ,原子原子 电势能增大电势能增大, ,电子动能减小电子动能减小, ,

9、原子吸收光子原子吸收光子, ,原子总能量增大。原子总能量增大。 【思考思考 讨论讨论】 根据玻尔理论可知根据玻尔理论可知, ,氢原子的电子只能在一些特定轨道上运动。试推导轨道半氢原子的电子只能在一些特定轨道上运动。试推导轨道半 径为径为r rn n, ,带电量为带电量为e e的氢原子核外电子绕核运动时动能的表达式。的氢原子核外电子绕核运动时动能的表达式。 提示提示: :电子绕核做圆周运动所需要的向心力由库仑力提供电子绕核做圆周运动所需要的向心力由库仑力提供: ,: ,故故E Ekn kn= = 。 22 2 kemv rr 2 2 n n 1ke mv 22r 【典例示范典例示范】 关于玻尔原

10、子理论关于玻尔原子理论, ,下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是( () ) A.A.继承了卢瑟福的核式结构模型继承了卢瑟福的核式结构模型, ,但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设 B.B.氢原子核外电子氢原子核外电子, ,轨道半径越大轨道半径越大, ,动能越大动能越大 C.C.能级跃迁吸收能级跃迁吸收( (放出放出) )光子的频率由两个能级的能量差决定光子的频率由两个能级的能量差决定 D.D.原子只能处于一系列不连续的状态中原子只能处于一系列不连续的状态中, ,每个状态都对应一定的能量每个状态都对应一定的能量 【解析解析】选选B B。玻尔原子理论继

11、承了卢瑟福原子模型。玻尔原子理论继承了卢瑟福原子模型, ,但对原子能量和电子轨道但对原子能量和电子轨道 引入了量子化假设引入了量子化假设, ,故故A A正确正确; ;按照玻尔理论按照玻尔理论, ,电子在轨道上运动时电子在轨道上运动时, ,由由: ,: , 轨道半径越大轨道半径越大, ,动能越小动能越小, ,故故B B错误错误; ;电子跃迁时电子跃迁时, ,辐射或吸收光子的能量由能级辐射或吸收光子的能量由能级 的能量差决定的能量差决定, ,即即h=|Eh=|Em m-E-En n|,|,故故C C正确正确; ;按照玻尔理论按照玻尔理论, ,原子只能处于一系列不原子只能处于一系列不 连续的状态中连

12、续的状态中, ,每个状态都对应一定的能量每个状态都对应一定的能量, ,故故D D正确。正确。 22 2 kemv rr 【素养训练素养训练】 1.1.关于玻尔的原子模型关于玻尔的原子模型, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () ) A.A.按照玻尔的观点按照玻尔的观点, ,电子在定态轨道上运行时不向外辐射电磁波电子在定态轨道上运行时不向外辐射电磁波 B.B.电子只能通过吸收或放出一定频率的光子在轨道间实现跃迁电子只能通过吸收或放出一定频率的光子在轨道间实现跃迁 C.C.电子从外层轨道跃迁到内层轨道时电子从外层轨道跃迁到内层轨道时, ,动能增大动能增大, ,原子能量也增大原子能量也增大 D

13、.D.电子绕着原子核做匀速圆周运动。在外层轨道运动的周期比在内层轨道运动电子绕着原子核做匀速圆周运动。在外层轨道运动的周期比在内层轨道运动 的周期小的周期小 【解析解析】选选A A。根据玻尔的原子模型可知。根据玻尔的原子模型可知, ,电子在定态轨道上运行时电子在定态轨道上运行时, ,并不向外并不向外 辐射能量辐射能量, ,故故A A正确正确; ;电子在轨道间跃迁电子在轨道间跃迁, ,可通过吸收或放出一定频率的光子在轨可通过吸收或放出一定频率的光子在轨 道间实现跃迁道间实现跃迁, ,也可通过其他方式实现也可通过其他方式实现, ,比如电子间的碰撞比如电子间的碰撞, ,故故B B错误错误; ;电子从

14、外电子从外 层轨道层轨道( (高能级高能级) )跃迁到内层轨道跃迁到内层轨道( (低能级低能级) )时时, ,动能增大动能增大, ,但原子能量减小但原子能量减小, ,故故C C错错 误误; ;电子绕着原子核做匀速圆周运动电子绕着原子核做匀速圆周运动, ,具有具有“高轨、低速、大周期高轨、低速、大周期”的特点的特点, ,即即 在外层轨道运动的周期比在内层轨道运动的周期大在外层轨道运动的周期比在内层轨道运动的周期大, ,故故D D错误。错误。 2.2.根据玻尔的原子模型根据玻尔的原子模型, ,当氢原子吸收一个光子后当氢原子吸收一个光子后( () ) A.A.氢原子的电势能增大氢原子的电势能增大 B

15、.B.氢原子的总能量减小氢原子的总能量减小 C.C.电子绕核运动的动能增大电子绕核运动的动能增大 D.D.电子绕核运动的半径减小电子绕核运动的半径减小 【解析解析】选选A A。处于低能级的氢原子吸收一个光子后跃迁到高能级。处于低能级的氢原子吸收一个光子后跃迁到高能级, ,电子的轨道电子的轨道 半径增大半径增大, ,能级增大能级增大, ,氢原子总能量增大氢原子总能量增大, ,库仑力做负功氢原子的电势能增大库仑力做负功氢原子的电势能增大, , 由由: ,: ,可知电子的动能减小可知电子的动能减小, ,故故A A正确正确,B,B、C C、D D错误。错误。 22 2 kemv rr 3.(3.(多选

16、多选) )对于基态氢原子对于基态氢原子, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( () ) A.A.它能吸收它能吸收10.2 eV10.2 eV的光子的光子 B.B.它能吸收它能吸收11 eV11 eV的光子的光子 C.C.它能吸收它能吸收14 eV14 eV的光子的光子 D.D.它能吸收具有它能吸收具有11 eV11 eV动能的电子的部分动能动能的电子的部分动能 【解析解析】选选A A、C C、D D。10.2 eV10.2 eV刚好是氢原子刚好是氢原子n=1n=1和和n=2n=2两能级能量之差两能级能量之差,11 eV,11 eV则则 不是氢原子基态和任一激发态间的能量之差不是氢原子基

17、态和任一激发态间的能量之差, ,故故A A正确正确,B,B错误错误; ;基态氢原子能吸基态氢原子能吸 收收14 eV14 eV的光子而被电离的光子而被电离, ,且电离后的自由电子获得且电离后的自由电子获得0.4 eV0.4 eV的动能的动能, ,故故C C正确正确; ;基基 态氢原子也能吸收具有态氢原子也能吸收具有11 eV11 eV动能的电子的一部分动能动能的电子的一部分动能(10.2 eV)(10.2 eV)而跃迁到而跃迁到n=2n=2 的定态的定态, ,使与之作用的电子剩余使与之作用的电子剩余0.8 eV0.8 eV的动能的动能, ,故选故选A A、C C、D D。 【补偿训练补偿训练】

18、 根据玻尔理论根据玻尔理论, ,在氢原子中在氢原子中, ,量子数量子数n n越大越大, ,则则( () ) A.A.电子轨道半径越小电子轨道半径越小 B.B.核外电子运动速度越大核外电子运动速度越大 C.C.原子能级的能量越小原子能级的能量越小 D.D.电子的电势能越大电子的电势能越大 【解析解析】选选D D。在氢原子中。在氢原子中, ,量子数量子数n n越大越大, ,电子的轨道半径越大电子的轨道半径越大, ,根据根据 知知,r,r越大越大,v,v越小越小, ,则电子的动能越小。因为量子数越大则电子的动能越小。因为量子数越大, ,原子能级的能量越大原子能级的能量越大, , 电子的动能越小电子的

19、动能越小, ,则电子的电势能越大则电子的电势能越大, ,故故D D正确正确,A,A、B B、C C错误。错误。 22 2 ev km rr 二原子的能级跃迁与电离二原子的能级跃迁与电离 1.1.跃迁与电离跃迁与电离: : (1)(1)原子在各定态之间跃迁时原子在各定态之间跃迁时, ,原子跃迁条件为原子跃迁条件为h=Eh=Em m-E-En n, ,一次跃迁只能吸收一一次跃迁只能吸收一 个光子的能量个光子的能量, ,且光子能量恰好等于两能级之差。且光子能量恰好等于两能级之差。 (2)(2)若想把处于某一定态上的原子的电子电离出去若想把处于某一定态上的原子的电子电离出去, ,就需要给原子一定的能量

20、就需要给原子一定的能量, , 吸收的能量大于或等于原子所处能级的能量的绝对值吸收的能量大于或等于原子所处能级的能量的绝对值, ,即即h|Eh|Em m-E-En n| |。 如基态氢原子电离如基态氢原子电离, ,其电离能为其电离能为13.6 eV,13.6 eV,只要能量等于或大于只要能量等于或大于13.6 eV13.6 eV的光子都的光子都 能被基态氢原子吸收而电离能被基态氢原子吸收而电离, ,只不过入射光子的能量越大只不过入射光子的能量越大, ,原子电离后产生的电原子电离后产生的电 子具有的动能越大。子具有的动能越大。 2.2.光子的辐射与吸收光子的辐射与吸收: : 由于原子的能级是一系列

21、不连续的值由于原子的能级是一系列不连续的值, ,任意两个能级差也是不连续的任意两个能级差也是不连续的, ,故原子只故原子只 能辐射或吸收一些特定频率的光子。原子辐射或吸收光子的能量满足能辐射或吸收一些特定频率的光子。原子辐射或吸收光子的能量满足h=Eh=Em m- - E En n(mn),(mn),能级差越大能级差越大, ,辐射或吸收光子的频率就越高。辐射或吸收光子的频率就越高。 3.3.实物粒子与原子碰撞实物粒子与原子碰撞: : 实物粒子和原子碰撞时实物粒子和原子碰撞时, ,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收, ,所以所以 只要入射粒子的动

22、能大于或等于原子某两定态能量之差只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差, ,就可使原子受激发而就可使原子受激发而 向较高能级跃迁。向较高能级跃迁。 【典例示范典例示范】 ( (多选多选) )氢原子的能级如图所示氢原子的能级如图所示, ,已知可见光的光子能量范围约为已知可见光的光子能量范围约为1.621.623.11 eV3.11 eV。 下列说法正确的是下列说法正确的是( () ) A.A.一个处于一个处于n=2n=2能级的氢原子能级的氢原子, ,可以吸收一个能量为可以吸收一个能量为4 eV4 eV的光子的光子 B.B.大量处于大量处于n=4n=4能级的氢原子能级的氢原子, ,跃迁到

23、基态的过程中可以释放出跃迁到基态的过程中可以释放出6 6种不同频率的种不同频率的 光子光子 C.C.氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6 eV13.6 eV D.D.用能量为用能量为10 eV10 eV和和3.6 eV3.6 eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子, ,有可能有可能 使个别氢原子电离使个别氢原子电离 【解析解析】选选A A、B B。n=2n=2能级的氢原子能量为能级的氢原子能量为-3.4 eV,-3.4 eV,当吸收一个能量为当吸收一个能量为4 eV

24、4 eV的的 光子时光子时, ,会出现电离现象会出现电离现象, ,故故A A正确正确; ;大量处于大量处于n=4n=4能级的氢原子能级的氢原子, ,跃迁到基态的过跃迁到基态的过 程中程中, ,根据数学组合根据数学组合 得有得有6 6种频率不同的光子种频率不同的光子, ,故故B B正确正确; ;氢原子从高能级向低氢原子从高能级向低 能级跃迁的过程中释放的光子的能量小于能级跃迁的过程中释放的光子的能量小于13.6 eV,13.6 eV,故故C C错误错误; ;当用当用13.6 eV13.6 eV的光的光 子照射大量处于基态的氢原子子照射大量处于基态的氢原子, ,才有可能使氢原子电离才有可能使氢原子

25、电离, ,故故D D错误。错误。 2 4 C 【素养训练素养训练】 1.1.根据玻尔理论根据玻尔理论, ,某原子从能量为某原子从能量为E E的轨道跃迁到能量为的轨道跃迁到能量为EE的轨道辐射出波长的轨道辐射出波长 为为的光的光, ,以以h h表示普朗克常量表示普朗克常量,c,c表示真空中的光速表示真空中的光速,E,E等于等于( () ) A.E-h A.E-h B.E+h B.E+h C.E-h C.E-h D.E+h D.E+h c c c c 【解析解析】选选C C。根据两轨道的能级差等于光子能量。根据两轨道的能级差等于光子能量,E-E=h,E-E=h=h ,=h ,即即E-E- E=h

26、E=h 。所以。所以E=E-h E=E-h 。故。故A A、B B、D D错误错误,C,C正确。正确。 c c c 2.(20192.(2019全国卷全国卷)氢原子能级示意图如图所示。光子能量在氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV1.63 eV 3.10 eV3.10 eV的光为可见光。要使处于基态的光为可见光。要使处于基态(n=1)(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光的氢原子被激发后可辐射出可见光 光子光子, ,最少应给氢原子提供的能量为最少应给氢原子提供的能量为( () ) A.12.09 eVA.12.09 eV B.10.20 eVB.10.20 eV C.1.89

27、eVC.1.89 eVD.1.51 eVD.1.51 eV 【解析解析】选选A A。处于基态。处于基态(n=1)(n=1)的氢原子被激发的氢原子被激发, ,至少被激发到至少被激发到n=3n=3能级后能级后, ,跃迁跃迁 才可能产生能量在才可能产生能量在1.63 eV1.63 eV3.10 eV3.10 eV的可见光的可见光, ,则最少应给氢原子提供的能量则最少应给氢原子提供的能量 为为E=-1.51 eV-(-13.60) eV=12.09 eV,E=-1.51 eV-(-13.60) eV=12.09 eV,故选项故选项A A正确。正确。 【拓展例题拓展例题】考查内容考查内容: :类氢原子例

28、题分析类氢原子例题分析 【典例典例】子与氢原子核子与氢原子核( (质子质子) )构成的原子称为构成的原子称为氢原子氢原子, ,它在原子核物理的它在原子核物理的 研究中有重要作用。如图为研究中有重要作用。如图为氢原子的能级示意图。假定光子能量为氢原子的能级示意图。假定光子能量为E E的一束的一束 光照射容器中大量处于光照射容器中大量处于n=2n=2能级的能级的氢原子氢原子,氢原子吸收光子后氢原子吸收光子后, ,发出频率为发出频率为 1 1、2 2、3 3、4 4、5 5和和6 6的光的光, ,且频率依次增大且频率依次增大, ,则则E E等于等于( () ) A.h(A.h(3 3-1 1) )

29、B.h(B.h(5 5+6 6) ) C.hC.h3 3 D.hD.h4 4 【解析解析】选选C C。氢原子吸收光子后氢原子吸收光子后, ,能发出六种频率的光能发出六种频率的光, ,说明说明氢原子是从氢原子是从 n=4n=4能级向低能级跃迁能级向低能级跃迁, ,则吸收的光子的能量为则吸收的光子的能量为E=EE=E4-E-E2,E,E4-E-E2恰好对应着频率恰好对应着频率 为为3的光子的光子, ,故光子的能量为故光子的能量为hh3。C C正确。正确。 【课堂回眸课堂回眸】 1.(1.(多选多选) )我国的北斗三号卫星导航系统采用了我国自主研制的高精度铷原子钟我国的北斗三号卫星导航系统采用了我国

30、自主研制的高精度铷原子钟 和氢原子钟和氢原子钟, ,该系统全球定位精度已达到该系统全球定位精度已达到1010米米, ,亚太地区定位精度达到亚太地区定位精度达到5 5米米, ,它的它的 速度精度为速度精度为0.20.2米米/ /秒秒, ,计时精度为计时精度为2020纳秒。原子钟是利用原子跃迁时吸收和释纳秒。原子钟是利用原子跃迁时吸收和释 放的电磁波来计时的。根据玻尔理论放的电磁波来计时的。根据玻尔理论, ,以下说法正确的是以下说法正确的是( () ) 课堂检测课堂检测素养达标素养达标 A.A.原子核外电子的运动轨道可能是连续的原子核外电子的运动轨道可能是连续的 B.B.原子稳定的能量状态是不连续

31、的原子稳定的能量状态是不连续的 C.C.当原子从一个定态跃迁至另一个定态时当原子从一个定态跃迁至另一个定态时, ,便会吸收或释放电磁波便会吸收或释放电磁波, ,并且吸收或并且吸收或 释放的电磁波的频率取决于两个定态对应的能级差释放的电磁波的频率取决于两个定态对应的能级差 D.D.不同元素的原子具有不同的特征谱线不同元素的原子具有不同的特征谱线 【解析解析】选选B B、C C、D D。根据玻尔理论知。根据玻尔理论知, ,电子的轨道半径是量子化的电子的轨道半径是量子化的, ,半径是一半径是一 系列不连续的特定值系列不连续的特定值, ,故故A A错误错误; ;根据玻尔理论根据玻尔理论, ,原子的能量

32、状态不可能是连续的原子的能量状态不可能是连续的, , 故故B B正确正确; ;原子从高能级跃迁到低能级一定会辐射出一定频率的光子原子从高能级跃迁到低能级一定会辐射出一定频率的光子, ,原子吸收原子吸收 了一定频率的光子后能从低能级跃迁到高能级了一定频率的光子后能从低能级跃迁到高能级, ,并且吸收或释放的电磁波的频并且吸收或释放的电磁波的频 率取决于两个定态对应的能级差率取决于两个定态对应的能级差, ,故故C C正确正确; ;不同元素的原子具有不同的特征谱不同元素的原子具有不同的特征谱 线线, ,故故D D正确。正确。 2.2.处于基态的一群氢原子被一束单色光照射后处于基态的一群氢原子被一束单色

33、光照射后, ,只发出三种频率分别为只发出三种频率分别为1 1、2 2、 3 3的光子的光子, ,且且1 12 23 3, ,则入射光子的能量应为则入射光子的能量应为( () ) A.hA.h1 1 B.hB.h2 2 C.hC.h3 3D.h(D.h(1 1+2 2+3 3) ) 【解析解析】选选A A。由氢原子跃迁规律知。由氢原子跃迁规律知,E=h,E=h1 1=h(=h(2 2+3 3),),故只有选项故只有选项A A正确。正确。 3.3.玻尔首先提出能级跃迁。如图所示为氢原子的能级图玻尔首先提出能级跃迁。如图所示为氢原子的能级图, ,现有大量处于现有大量处于n=3n=3能级能级 的氢原子

34、向低能级跃迁。下列说法正确的是的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是( () ) A.A.这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光子这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光子 B.B.氢原子由氢原子由n=3n=3能级跃迁到能级跃迁到n=2n=2能级产生的光频率最大能级产生的光频率最大 C.C.氢原子由氢原子由n=3n=3能级跃迁到能级跃迁到n=1n=1能级产生的光波长最长能级产生的光波长最长 D.D.这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV10.2 eV 【解析解析】选选A A。大量处于。大量处于n=3n=3能级的氢原子向低能级跃迁时能级的氢原

35、子向低能级跃迁时, ,根据根据 =3=3知知, ,这些这些 氢原子可能辐射出三种不同频率的光子氢原子可能辐射出三种不同频率的光子, ,故故A A正确正确; ;氢原子由氢原子由n=3n=3向向n=1n=1能级跃迁能级跃迁 时辐射的光子能量最大时辐射的光子能量最大, ,频率最大频率最大, ,波长最短波长最短, ,最大能量为最大能量为13.6 eV-1.51 eV13.6 eV-1.51 eV =12.09 eV,=12.09 eV,故故B B、C C、D D错误。错误。 2 3 C 4.4.如图为氢原子的能级图如图为氢原子的能级图, ,氢原子从某一能级跃迁到氢原子从某一能级跃迁到n=2n=2的能级的能级, ,辐射出能量为辐射出能量为 2.55 eV2.55 eV的光子。的光子。 (1)(1)最少要给基态的氢原子提供最少要给基态的氢原子提供eVeV的能量的能量, ,才能使它辐射上述能量的才能使它辐射上述能量的 光子光子? (2)(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。 【解析解析】(1)(1)氢原子从某一能级跃迁到氢原子从某一能级跃迁到n=2n=2的能级的能级, ,辐射光子的频率应满足辐射光子的频率应满足: : h=Eh=En n-E -E2 2=2.55 eV ,E=2.55 eV ,En n=h+E =h