第三章 第四节 原子的能级结构

1、第四节原子的能级结构(时间：60分钟)题组一对玻尔理论的理解1(双选)关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的是()A它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B它发展了卢瑟福的核式结构学说C它完全抛弃了经典的电磁理论D它引入了普朗克的量子理论答案BD解析玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁，故A错误、B正确；它的成功就在于引入了量子化理论，缺点是被过多引入的经典力学所困，故C错误、D正确2(单选)根据玻尔理论，以下说法不正确的是()A电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C原子内电子的可能轨道是不连续的D原子能级

2、跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差答案A解析根据玻尔理论，电子绕核运动有加速度，但并不向外辐射能量，也不会向外辐射电磁波，故选项A错误，选项B正确；玻尔理论中的第二条假设，就是电子绕核运动可能的轨道半径是量子化的，不连续的，选项C正确；原子在发生能级跃迁时，要放出或吸收一定频率的光子，光子能量取决于两个轨道的能量差，故选项D正确3(双选)关于玻尔理论，下列说法正确的是()A玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用于电子运动B玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础C玻尔理论的成功之处是引入了量子观念D玻尔理论的成功之处，是

3、它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念答案BC4(单选)根据玻尔理论，某原子从能量为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，E等于()AEh BEhCEh DEh答案C解析释放的光子能量为hh，所以EEhEh.题组二氢原子能级及跃迁5(双选)光子的发射和吸收过程是()A原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B原子不能从低能级向高能级跃迁C原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级D原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值答

4、案CD6(单选)一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中()A可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线B可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线答案B解析当原子由高能级向低能级跃迁时，原子将发出光子，由于不只是两个特定能级之间的跃迁，所以它可以发出一系列频率的光子，形成光谱中的若干条亮线7(单选)在氢原子能级图中，横线间的距离越大，代表氢原子能级差越大，下列能级图中，能形象表示氢原子最低的四个能级是() 答案C解析由氢原子能级图可知，量子数n越大，能级越密，

5、所以C对8(单选)子与氢原子核(质子)构成的原子称为氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用如图345为氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为1、2、3、4、5和6的光子，且频率依次增大，则E等于()图345Ah(31) Bh(31)Ch3 Dh4答案C解析氢原子吸收光子后，能发出六种频率的光，说明氢原子是从n4能级向低能级跃迁，则吸收的光子的能量为EE4E2，E4E2恰好对应着频率为3的光子，故光子的能量为h3.9(单选)欲使处于基态的氢原子激发，下列措施不可行的是()A用10.2 eV 的光子照射 B用11 eV 的光子

6、照射C用14 eV 的光子照射 D用11 eV的电子碰撞答案B解析由玻尔理论可知，氢原子在各能级间跃迁时，只能吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子由氢原子的能级关系可算出10.2 eV刚好等于氢原子n1和n2的两能级之差，而11 eV则不是氢原子基态和任一激发态的能级之差，因而氢原子能吸收前者而不能吸收后者.14 eV的光子其能量大于氢原子的电离能(13.6 eV)，足以使氢原子电离使电子脱离核的束缚而成为自由电子，因而不受氢原子能级间跃迁条件的限制由能的转化和守恒定律不难知道氢原子吸收14 eV的光子电离后，产生的自由电子还应具有0.4 eV的动能用电子去碰撞氢原子时，入射电子的动能可全部或

7、部分地为氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，也可使氢原子激发10(单选)氢原子部分能级的示意图如图346所示，不同色光的光子能量如下表所示：图346色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.612.002.002.072.072.142.142.532.532.762.763.10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()A红、蓝靛 B黄、绿C红、紫 D蓝靛、紫答案A解析本题意在考查考生对氢原子能级的理解，并能正确结合电磁波谱解决氢原子跃迁的能级问题由七种色光的光子的不同能量可知，可见光光子的能量范围在1.613.10 eV，

8、故可能是由第4能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E10.85(3.40)2.55 eV，即蓝靛光；也可能是氢原子由第3能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子，E21.51(3.40)1.89 eV，即红光题组三综合应用11如图347所示为氢原子最低的四个能级，当氢原子在这些能级间跃迁时， 图347(1)有可能放出几种能量的光子？(2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子波长最长？波长是多少？答案(1)6(2)第四能级向第三能级1.88×106 m解析(1)由NC，可得NC6种；(2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时，能级差最小，辐射的光子能量最小，波长最长，根据hE4E30.85(1.51)eV0.66 eV， m1.88×106 m.12氢原子在基态时轨道半径r10.53×1010 m，能量E113.6 eV.求氢原子处于基态时：(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？(已知电子质量m9.1×1031 kg，普朗克常量h6.63×1034 J·s)答案(1)13.6 eV(2)27.2 eV(3)9.14×108 m解析(1)设