2020年高中物理第十八章原子结构第4节玻尔的原子模型随堂演练巩固提升新人教版选修3_5

1、第4节玻尔的原子模型随堂演练巩固提升.T里练促学补盒场怅一*随堂检测1. 如图画出了氢原子的 4个能级，并注明了相应的能量 E.处在n= 4的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（）n7eV4-0.853-1.5113一41 13.6A. 两种B.三种C.四种D.五种解析：选C.从n= 4能级向低能级跃迁时辐射的光子有6种，这6种中只有从3、32的能级差小于2.22 eV,其他4种光子的能量都大于 2.22 eV,都可使金属钾发生光电效应， 故选C.2. 汞原子的能级图如图所示，现让

2、一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光，那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是（）30 -041,63-X72 5.51 10.4A可能大于或等于 7.7 eVB. 可能大于或等于 8.8 eVC. 一定等于7.7 eVD. 包含 2.8 eV , 5 eV , 7.7 eV 三种解析：选C.由玻尔理论可知，轨道是量子化的，能级是不连续的，只能发射不连续的单色光，于是要发出三种不同频率的光，只有从基态跃迁到 n= 3的激发态上，其能量差 E=已一Ei= 7.7 eV，选项C正确，A、B D错误.3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（

3、）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：选D.根据玻尔理论，氢原子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错误；氢2 2 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：ke = mr，又Ec1 2ke2=gmV,所以Ec=亍.由此式可知：电子离核越远，即r越大时，电子的动能越小，故 A、C错误；由r变大时，库仑力对核外电

4、子做负功，因此电势能增大，从而判断D正确.4. （多选）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，其运动的（）A. 轨道半径之比为 1 : 4B.动能之比为4 ：1C.速度大小之比为 4 ： 1D.周期之比为1 ：8解析：选ABD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来提供.2因为 r n= n r 1，所以 r1 :2 = 1 ：4ke2r；n，得电子在某条轨道上运动时，电子运动的动能Ekn =ke22?n，则 Ek1 : Erb，则在此过程中（）A. 原子发出一系列频率的光子B. 原子要吸收一系列频率的光子c.原子要吸

5、收某一频率的光子D. 原子要辐射某一频率的光子解析：选D. 个氢原子的核外只有一个电子，这个电子在某时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间，由某一轨道跃迁到另一轨道时，可能的情况只有一种，因为ra5,所以电子是从高能级向低能级跃迁，跃迁过程中要辐射光子，故D正确.3用能量为12.30 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则受到光的照射后下列关 于氢原子跃迁说法正确的是（）A. 电子能跃迁到n= 2的能级上去B. 电子能跃迁到 n= 3的能级上去C. 电子能跃迁到n= 4的能级上去D. 电子不能跃迁到其他能级上去解析：选D.根据玻尔理论，原子的能量是不连续的，即能量是量子化的因此只有那些能

6、量刚好等于两能级间的能量差的光子才能被氢原子所吸收，使氢原子发生跃迁.当氢原子由基态向n= 2、3、4轨道跃迁时吸收的光子能量分别为巳=3.4 eV -（ 13.6 eV）=10.20 eV , Ebi= 1.51 eV （ 13.6 eV） = 12.09 eV , 曰=0.85 eV （ 13.6 eV） =12.75 eV，而外来光子的能量12.30 eV不等于某两能级间的能量差，故不能被氢原子所吸收而发生能级跃迁，选项D正确.4. 可见光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范围内，若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图可判断n为（）nE/i：VM

7、 040.853 -1.512 -3.40I -13.60A. 1B. 2C. 3D. 4解析：选B.根据hv = Em E，由题图可知，只有从高能级向n= 2低能级跃迁时产生的光子能量在可见光光子的能量范围内，故B正确.5. （2017 湖北名校联考）如图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（）E/eV总I.十 0-654 -0.S5 -1.51-13.6B. 10 种A. 15 种5解析：选B.由hv =日一Ei得,& = E + hv =- 0.54 eV,由能级图知n=5,即氢原子吸收光子后处于 n= 5的激

8、发态，则放出的光子种类为N= C5= 10（种），故B正确.6. （2017 无锡高二检测）已知处于某一能级 n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的跃迁的示意图是（）n 一皿斗3-1.5 II2341 1*斜$.544131.5123.41113.6BE/cV 0 -034-1.51-13.6E/cVjia -5刁,544- -&.&53-),51解析：选A.根据玻尔理论，波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁，根据氢原子能级图，频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁，选项 A正确.7. 氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如表所示.色光

9、光子红橙黄绿蓝一靛紫光子能量范围（eV）1.61 2. 002.00 2 . 072.07 2 . 142.14 2 . 532.53 2 . 762.76 3 . 10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为（ ）RE/rV0 *04一曲3 -L5I2 -341 -13.6A.红、蓝一靛B.黄、绿C.红、紫D.蓝一靛、紫解析：选A.根据跃迁假设，发射光子的能量hv = Em- En.如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出一3.4 eV - （ 13.6 eV） = 10.2 eV的光子，由表格数据判断出它不属于 可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发

10、出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光子，只有1.89 eV的光属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV 的六种光子，1.89 eV 和 2.55 eV 的光属于可见光，1.89 eV的光为红光，2.55 eV的光为蓝一靛光，选项A正确.二、多项选择题8. 已知氢原子的能级图如图所示，现用光子能量介于1012.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是（）451V 585 4 /COO.O.1.3-. - -I13.6A. 在照射光中可能被吸收

11、的光子能量有无数种B. 在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种C. 照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种D. 照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种解析：选BC.根据跃迁规律h v = En- E和能级图，可知 A错，B对；氢原子吸收光子后能跃迁到最高为 n= 4的能级，能发射的光子的波长有C4 = 6种，故C对，D错.9. （2017 东北三校二联）如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n= 4到n= 1能级辐射的电磁波的波长为入1,从n= 4到n= 2能级辐射的电磁波的波长为入2,从n=2到n= 1能级辐射的电磁波的波长为入3,则下列关系式中正确的是（）RE/rV0

12、*04X53 -L5I2 -3 A1 -13.6A.入1入3B.入3 入 2D.=+入3 入1 入2解析：选AB.已知从n= 4到n= 1能级辐射的电磁波的波长为入1,从n= 4到n= 2能级辐射的电磁波的波长为入2,从n= 2到n = 1能级辐射的电磁波的波长为入3,则入1、入2、CCC 卄 1111-CCC入3的关系为 h h h，即 ,入1,入3 E* E1= 13.6 eV = 2.176 x 10 一18 JE* E 2.176 x 10 1815即 v- =34h 6.63 X 10答案：(1)6 种 (2)3.28 X 10 15 Hz12. 已知氢原子的基态能量为一13.6 eV，核外电子的第一轨道半径为0.53 X 10一10 m,电子质量m= 9.1 x 10 31 kg,电荷量为1.6 x 10 C,求电子跃迁到第三轨道时，氢原子的 能量、电子的动能和原子的电势能各多大？1解析：氢原子能量 E3= 32E1 = 1.51 eV3电子在第三轨道时半径为r 3= n2r 1= 3r 1=