2020_2021学年新教材高中物理第4章原子结构4玻尔原子模型课时练习课件鲁科版选择性必修3202103181253

1、十玻尔原子模型 【基础巩固基础巩固】 (25 (25分钟分钟6060分分) ) 一、选择题一、选择题( (本题共本题共4 4小题小题, ,每题每题5 5分分, ,共共2020分分) ) 1.1.玻尔对前人的原子模型做了改进玻尔对前人的原子模型做了改进, ,提出了一些假设提出了一些假设, ,其中的一个假设是其中的一个假设是( () ) A.A.整个原子是电中性的整个原子是电中性的 B.B.电子在原子核外运动电子在原子核外运动 C.C.正电荷集中在原子中心的原子核上正电荷集中在原子中心的原子核上 D.D.电子仅能在一些半径为特定值的轨道上运行电子仅能在一些半径为特定值的轨道上运行 【解析解析】选选

2、D D。玻尔原子理论继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, ,玻尔理论认为电子绕核旋转玻尔理论认为电子绕核旋转, ,不向外辐射能量不向外辐射能量, ,处于定态处于定态, ,能能 级间跃迁时辐射或吸收光子能量等于两能级间的能级差。故级间跃迁时辐射或吸收光子能量等于两能级间的能级差。故D D正确正确,A,A、B B、C C错错 误。误。 2.2.大量处于大量处于n=3n=3能级的氢原子跃迁到较低能级时能级的氢原子跃迁到较低能级时 ( () ) A.A.辐射带状连续光谱辐射带状连续光谱, ,核外电子

3、动能减小核外电子动能减小 B.B.辐射辐射1 1条线状光谱条线状光谱, ,核外电子动能减小核外电子动能减小 C.C.辐射辐射2 2条线状光谱条线状光谱, ,核外电子动能增大核外电子动能增大 D.D.辐射辐射3 3条线状光谱条线状光谱, ,核外电子动能增大核外电子动能增大 【解析解析】选选D D。根据。根据 =3=3可知可知, ,大量处于大量处于n=3n=3能级的氢原子跃迁到基态的过程中能级的氢原子跃迁到基态的过程中 最多可释放出最多可释放出3 3种频率的光子种频率的光子; ;再根据库仑力提供向心力再根据库仑力提供向心力, ,则有则有: ,: ,随着随着 半径的减小半径的减小, ,则动能增大则动

4、能增大, ,故故A A、B B、C C错误错误,D,D正确。正确。 2 3 C 22 2 kev m rr 3.3.根据玻尔理论根据玻尔理论, ,氢原子辐射一个光子后氢原子辐射一个光子后, ,下列不正确的是下列不正确的是( () ) A.A.电子绕核运动的半径变小电子绕核运动的半径变小 B.B.氢原子的电势能减少氢原子的电势能减少 C.C.核外电子的动能减少核外电子的动能减少 D.D.氢原子的能量减少氢原子的能量减少 【解析解析】选选C C。氢原子辐射出一个光子后。氢原子辐射出一个光子后, ,从高能级向低能级跃迁从高能级向低能级跃迁, ,氢原子的能氢原子的能 量减少量减少, ,能级减小能级减小

5、, ,即半径减小即半径减小, ,库仑力做正功库仑力做正功, ,电势能减少电势能减少, ,故故A A、B B、D D正确正确; ;据据 得得v= ,v= ,轨道半径减小轨道半径减小, ,则则v v增大增大, ,则动能增大则动能增大, ,故故C C不正确。不正确。 22 2 ev km rr 2 ke mr 4.4.如图所示如图所示, ,氢原子在不同能级间发生氢原子在不同能级间发生a a、b b、c c三种跃迁时三种跃迁时, ,释放光子的频率分释放光子的频率分 别是别是a a、b b、c c, ,下列关系式正确的是下列关系式正确的是( () ) A.A.b b=a a+c c B.B.a a= =

6、 C.C.b b= = D.D.c c= = bc bc ac ac ab ab 【解析解析】选选A A。因为。因为E Em m-E-En n=h,=h,知知E Eb b=E=Ea a+E+Ec c, ,即即hhb b=h=ha a+h+hc c, ,解得解得:b b=a a+c c, , 故故A A正确正确,B,B、C C、D D错误。错误。 二、非选择题二、非选择题(10(10分。分。) ) 5.5.根据玻尔原子理论根据玻尔原子理论, ,氦离子氦离子(He(He+ +) )的能级图如图所示。电子处在的能级图如图所示。电子处在n=3n=3轨道上比轨道上比 处在处在n=5n=5轨道上离氦核的距

7、离轨道上离氦核的距离( (选填选填“近近”或或“远远”) )。当大量。当大量HeHe+ +处在处在 n=4n=4的激发态时的激发态时, ,由于跃迁所发射的谱线有由于跃迁所发射的谱线有条。从一种定态跃迁到另一条。从一种定态跃迁到另一 种定态过程中种定态过程中, ,若放出一个光子若放出一个光子, ,则其电子的动能则其电子的动能( (选填选填“增大增大”或或 “减小减小”) )。 【解析解析】根据玻尔原子理论根据玻尔原子理论, ,能级越高的电子离核越远能级越高的电子离核越远, ,故电子处在故电子处在n=3n=3轨道上轨道上 比处在比处在n=5n=5轨道上离氦核的距离近轨道上离氦核的距离近;n=4;n

8、=4的激发态向低能级跃迁发出的谱线条数的激发态向低能级跃迁发出的谱线条数 为为:N= =6:N= =6条谱线条谱线; ;从一种定态跃迁到另一种定态过程中从一种定态跃迁到另一种定态过程中, ,若放出一个光子若放出一个光子, ,则则 其跃迁为向低能级跃迁其跃迁为向低能级跃迁, ,轨道半径减小轨道半径减小, ,由由 可知可知, ,电子的动能增大。电子的动能增大。 答案答案: :近近6 6增大增大 2 4 C 22 2 ev km rr 【能力提升能力提升】 (10(10分钟分钟2020分分) ) 6.(66.(6分分)()(多选多选) )氢原子能级图如图所示氢原子能级图如图所示, ,当氢原子从当氢原

9、子从n=3n=3的能级跃迁到的能级跃迁到n=2n=2的能级的能级 时时, ,辐射光子的波长为辐射光子的波长为,下列判断正确的是下列判断正确的是( () ) A.A.氢原子从氢原子从n=2n=2的能级跃迁到的能级跃迁到n=1n=1的能级时的能级时, ,辐射光的波长大于辐射光的波长大于 B.B.一个处于一个处于n=4n=4的能级上的氢原子向低能级跃迁时最多放出的能级上的氢原子向低能级跃迁时最多放出6 6种光子种光子 C.C.用能量为用能量为1.0 eV1.0 eV的光子照射处于的光子照射处于n=4n=4能级的氢原子能级的氢原子, ,可以使氢原子电离可以使氢原子电离 D.D.用能量为用能量为11 e

10、V11 eV的电子轰击处于基态的氢原子的电子轰击处于基态的氢原子, ,可能使氢原子跃迁到激发态可能使氢原子跃迁到激发态 【解析解析】选选C C、D D。从。从n=3n=3跃迁到跃迁到n=2n=2的能级的能级, ,能级差为能级差为E E3 3-E-E2 2=1.89 eV,=1.89 eV,从从n=2n=2跃迁跃迁 到到n=1n=1的能级的能级, ,能级差为能级差为E E2 2-E-E1 1=10.2 eV,=10.2 eV,根据根据E Em m-E-En n=h=h =h=h 知知, ,氢原子从氢原子从n=2n=2的的 能级跃迁到能级跃迁到n=1n=1的能级时辐射光的波长小于的能级时辐射光的波

11、长小于,故故A A错误错误; ;一个处于一个处于n=4n=4的能级上的能级上 的氢原子向低能级跃迁时最多放出的氢原子向低能级跃迁时最多放出3 3种光子种光子, ,故故B B错误错误; ;处于处于n=4n=4能级上的氢原子能级上的氢原子 能级为能级为-0.85 eV,-0.85 eV,当吸收的能量大于等于当吸收的能量大于等于0.85 eV0.85 eV的能量的能量, ,就会被电离就会被电离, ,故故C C正确正确; ; 用能量为用能量为11.0 eV11.0 eV的电子轰击处于基态的氢原子的电子轰击处于基态的氢原子, ,基态的氢原子吸收的能量可以基态的氢原子吸收的能量可以 等于等于10.2 eV

12、,10.2 eV,可以使处于基态的氢原子跃迁到可以使处于基态的氢原子跃迁到n=2n=2能级能级, ,故故D D正确。正确。 c 7.(147.(14分分) )氢原子基态能量氢原子基态能量E E1 1=-13.6 eV,=-13.6 eV,电子绕核做圆周运动的半径电子绕核做圆周运动的半径 r r1 1=0.53=0.531010-10 -10 m m。求氢原子处于。求氢原子处于n=4n=4激发态时激发态时: : (1)(1)原子系统具有的能量。原子系统具有的能量。 (2)(2)电子在电子在n=4n=4轨道上运动的动能。轨道上运动的动能。( (已知能量关系已知能量关系E En n= ,= ,半径关系半径关系r rn n=n=n2 2r r1 1, , k=9.0k=9.010109 9 Nm Nm2 2/C/C2 2,e=1.6,e=1.61010-19 -19 C) C) 1 2 E n 【解析解析】(1)(1)根据能级关系根据能级关系E En n= = 则有则有:E:E4 4= eV=-0.85 eV= eV=-0.85 eV (2)(2)因为电子的轨道半径因为电子的轨道半径r r4 4=4=42 2r r1 1 根据库仑引