2019-2020学年度最新高中物理第十八章原子结构18-4玻尔的原子模型检测新人教版选修3_5
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积盾市安家阳光实验学校玻尔的原子模型一、单项选择题1.下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说法是( )A.原子只能处于一不连续的状态中,每个状态都对一的能量B.原子中,虽然核外电子不断做变速运动,但只要能量状态不改变,就不会向外辐射能量C.原子从一种态跃迁到另一种态时,一要辐频率的光子D.原子的每一个能量状态都对一个电子轨道,并且这些轨道是不连续的解析:选C 根据玻尔的原子理论,易知A、B、D正确;原子从高能级向低能级跃迁时要辐频率的光子,而从低能级向高能级跃迁时要吸收一频率的光子,C错误。
2.根据玻尔的氢原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后( )A.氢原子所在的能级下降B.氢原子的电势能增加C.电子绕核运动的半径减小D.电子绕核运动的动能增加解析:选B 根据玻尔的氢原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后,氢原子的能级上升,电子绕核运动的半径增大,A、C错误;电子与原子核间的距离增大,库仑力做负功,电势能增大,B正确;电子围绕原子核做圆周运动,库仑力提供向心力,有ke2r2=mv2r,可得E k=12mv2=ke22r,半径增大,动能减小,故D 错误。
3.仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是( )A.氢原子只有几个能级B.氢原子只能发出平行光C.氢原子有时发光,有时不发光D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对的光的频率也是不连续的解析:选D 光谱中的亮线对不同频率的光子,“分离的不连续的亮线”对着不同频率的光子,B、C错误;氢原子在不同的能级之间跃迁时,辐射不同能量的光子,并且满足ε=hν。
能量不同,相光子频率不同,体现在光谱上是一些不连续的亮线,A错误,D正确。
4.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2。
已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则( )A.吸收光子的能量为hν1+hν2B.辐射光子的能量为hν1+hν2C.吸收光子的能量为hν2-hν1D.辐射光子的能量为hν2-hν1解析:选D 由跃迁假设及题意可知,hν1=E m-E n,hν2=E k-E n,红光频率ν1小于紫光频率ν2,所以能级k能量大于能级m能量,所以从能级k到能级m需要辐射光子,A、C项错误;hν3=E k-E m,解得:hν3=hν2-hν1,B项错误,D项正确。
第十八章第四节玻尔的原子模型1.(吉林省长春十一中2016~2017学年高二下学期期中)根据玻尔理论,下列论述不正确的是( D )A.电子在一系列定态轨道上运动,不会发生电磁辐射B.处于激发态的原子是不稳定的,会自发地向能量较低的能级跃迁,放出光子,这是原子发光的机理C.巴尔末公式代表的应该是电子从量子数分别为n=3,4,5等高能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线D.一个氢原子中的电子从一个半径为r1的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r2的轨道,已知r1>r2,则此过程原子要吸收某一频率的光子,该光子能量由前后两个能级的能量差决定解析:按照玻尔理论电子在某一个轨道上运动的时候并不向外辐射能量,即其状态是稳定的,故A正确;处于激发态的原子是不稳定的,会自发地向能量较低的能级跃迁,放出光子,这是原子发光的机理,故B正确;巴尔末公式:1λ=R(122-1n2),代表的是电子从量子数分别为n=3,4,5等高能级向量子数为2的能级跃迁时发出的光谱线,故C正确;已知r1>r2,电子从较高能级的轨道自发地跃迁到较低能级的轨道时,会辐射一定频率的光子,故D 错误。
本题选择错误的,故选:D。
2.(辽宁省大连市2017~2018学年高二下学期期中)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法不正确的是( D )A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B.图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率是不连续的C.图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性解析:根据物理学史可知A、B、C正确;根据电子束通过铝箔后的衍射图样,说明电子具有波动性,故D错误。
3.(河北省“名校联盟”2018届高三质检)氢原子能级如图所示,已知可见光光子的能量在1.61eV~3.10eV范围内,则下列选项说法正确的是( B )A.氢原子能量状态由n=2能级跃迁到n=1能级,放出的光子为可见光B.大量氢原子处于n=4能级时,向低能级跃迁能发出6种频率的光子C.氢原子光谱是连续光谱D.氢原子处于n=2能级时,可吸收2.54eV的能量跃迁到高能级解析:从n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光子能量为-3.40+13.60=10.2eV,不在可见光范围之内,A错误;大量氢原子处于n=4能级时,向低能级跃迁能发出C24=6种频率的光,B正确;玻尔理论认为原子的能量是量子化的,不是连续光谱,C错误;吸收的光子能量等于两能级间的能级差,才能发生跃迁,n=2能级时吸收 2.54eV的能量变为-0.86eV,不能向高能级跃迁,D错误。
4 玻尔的原子模型1.(多选)关于玻尔的原子模型,下述说法中正确的有( )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,缺点是被过多的引入经典力学所困,故C错误,D正确.答案:BD2.(多选)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的是( )A.核外电子受力变小B.原子的能量减少C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子解析:由玻尔理论知,当电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,要放出能量,故要放出一定频率的光子;电子的轨道半径减小了,由库仑定律知它与原子核之间的库仑力增大了.故A、C错误,B、D正确.答案:BD3.(多选)如图所示给出了氢原子的6种可能的跃迁,则它们发出的光( )A.a的波长最长B.d的波长最长C.f比d的能量大D.a频率最小解析:能级差越大,对应的光子的能量越大,频率越大,波长越小.答案:ACD4.(多选)根据玻尔理论,氢原子能级图如图所示,下列说法正确的是( )A.一群原处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中,最多放出6种频率不同的光子B.一群原处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中,最多放出3种频率不同的光子C.一个原处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中,最多放出6种频率不同的光子D.一个原处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中,最多放出3种频率不同的光子解析:由于处在激发态的氢原子会自动向低能级跃迁,所以一群原处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中,最多放出C24=6种频率不同的光子,故A正确,B错误;一个原处于n=4能级的氢原子回到n=1的状态过程中,只能是4→3→2→1或4→2→1或4→1三种路径中的一种路径,可知跃迁次数最多的路径为4→3→2→1,最多放出3种频率不同的光子,故C错误,D正确.答案:AD5.如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为 2.49 eV的金属钠.下列说法正确的是( )A.这群氢原子能发出3种不同频率的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B.这群氢原子能发出6种不同频率的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最小C.这群氢原子发出不同频率的光,只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应D.金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60 eV解析:一群氢原子处于n=3的激发态,可能发出C23=3种不同频率的光子,n=3和n =2间能级差最小,所以从n=3跃迁到n=2发出的光子频率最低,根据玻尔理论hν=E2-E 1=hcλ可知,光的波长最长,选项A 错误.因为n =3和n =1间能级差最大,所以氢原子从n =3跃迁到n =1发出的光子频率最高.故B 错误.当入射光频率大于金属钠的极限频率时,金属钠能发生光电效应,即入射光的能量大于钠的逸出功2.49 eV 时就能产生光电效应.根据能级图可知,从n =3跃迁到n =2 所发出的光能量为E =-1.51 eV -(-3.4)eV =1.89 eV ,可见,E <2.49 eV ,不能使金属钠的表面发生光电效应.从n =2跃迁到n =1所发出的光能量为 E =-3.4 eV -(-13.6)eV =10.2 eV ,可见,E >2.49 eV ,能使金属钠的表面发生光电效应.从n =3跃迁到n =1发出的光子频率最高,发出的光子能量为ΔE =13.60-1.51 eV =12.09 eV.根据光电效应方程E km =h ν-W 0得,最大初动能E km =12.09 eV -2.49 eV =9.60 eV.故C 错误,D 正确,故选D.答案:DA 级 抓基础1.如图所示为氢原子的能级图,当氢原子发生下列能级跃迁时,辐射光子波长最短的是( )A .从n =6跃迁到n =4B .从n =5跃迁到n =3C .从n =4跃迁到n =2D .从n =3跃迁到n =1解析:原子在发生跃迁时,辐射的光子波长最短的,对应频率最大的,也就是能级差最大的跃迁,题中四种跃迁中,从n =3跃迁到n =1的能级差最大,故选项D 正确,ABC 错误;故选D.答案:D2.如图所示是某原子的能级图,a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光. 在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是( )解析:由ε=hν(ν为光的频率)得:波长λ=cν,从第3能级跃迁到第1能级,能级差最大,知光的频率最大,波长最短;从第3能级跃迁到第2能级,能级差最小,知光的光子频率最小,波长最长,所以波长依次增大的顺序为a 、c 、b .故C 正确,A 、B 、D 错误.答案:C3.氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E 1=-54.4 eV ,氦离子能级的示意图如图所示.在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )A .40.8 eVB .43.2 eVC .51.0 eVD .54.4 eV解析:要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件,即吸收的光子的能量必须是任两个能级的差值,40.8 eV 是第一能级和第二能级的差值,51.0 eV 是第一能级和第四能级的差值,54.4 eV 是电子电离需要吸收的能量,均满足条件,选项A 、C 、D 均可以,而B 项不满足条件,所以选B.答案:B4.(多选)氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时,可发出三种不同波长的辐射光.已知其中的两个波长分别为λ1、λ2,且λ1>λ2,则另一个波长可能是( )A .λ1+λ2B .λ1-λ2C.λ1λ2λ1+λ2D.λ1λ2λ1-λ2解析:氢原子在能级间跃迁时,发出的光子的能量与能级差相等.如果这三个相邻能级分别为1、2、3能级E 3>E 2>E 1,且能级差满足E 3-E 1>E 2-E 1>E 3-E 2,根据h c λ=E 高-E 低可得可以产生的光子波长由小到大分别为:hcE 3-E 1、hcE 2-E 1、hcE 3-E 2;这三种波长满足两种关系1λ3=1λ1+1λ2和1λ3=1λ2-1λ1,变形可知C 、D 是正确的.答案:CDB 级 提能力5.(多选)如图所示,当氢原子从n =4跃迁到n =2的能级和从n =3跃迁到n =1的能级时,分别辐射出光子a 和光子b ,则( )A .由于放出光子,原子的能量增加B .光子a 的能量小于光子b 的能量C .光子a 的波长小于光子b 的波长D .若光子a 能使某金属发生光电效应,则光子b 也一定能使该金属发生光电效应 解析:由于放出光子,原子的能量减小,故A 错误;氢原子从n =4的能级跃迁到n =2的能级的能级差小于从n =3的能级跃迁到n =1的能级时的能级差,根据E m -E n =hν,知光子a 的能量小于光子b 的能量,故B 正确;a 光子的能量小于光子b 的能量,所以光子a 的频率小于光子b 的频率,所以b 的频率大,波长小,即光子a 的波长大于光子b 的波长,故C 错误;光子a 的频率小于光子b 的频率,所以光子a 能使某金属发生光电效应,则光子b 也能使某种金属发生光电效应,故D 正确.故选:BD.答案:BD6.氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光的频率为ν1,从能级n 跃迁到能级k 时吸收紫光的频率为ν2,已知普朗克常量为h ,若氢原子从能级k 跃迁到能级m ,则( )A .吸收光子的能量为hν1+hν2B .辐射光子的能量为hν1+hν2C .吸收光子的能量为hν2-hν1D .辐射光子的能量为hν2-hν1解析:画出可能的能级图(有两种情况),再结合能量守恒定律进行筛选.由题意可知能级m 高于n ,k 高于m (紫光频率高于红光),从m →n 有E m -E n =hν1;① 从n →k ,E n -E k =-hν2.②由以上两式,从k →m ,E k -E m =h (ν2-ν1)且ν2>ν1.由此判断只有D 是正确的.另外,此题可画出相应的能级图以帮助分析.答案:D7.已知氢原子的基态能量为E 1,激发态能量E 1n2,其中n =2,3,….用h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为( )A .-4hc 2E 1B .-2hc E 1C .-4hc E 1D .-9hcE 1解析:第一激发态即第二能级,是能量最低的激发态,则有E 2=E 14,电离是氢原子从第一激发态跃迁到最高能级0的过程,需要吸收的光子能量最小为0-E 2=-E 14,所以有-E 14=hc λ,解得λ=-4hcE 1,故C 正确. 答案:C8.现有一群处于n =4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E 1=-13.6 eV ,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r ,静电力常量为k ,普朗克常量h =6.63×10-34J ·s.则:(1)电子在n =4的轨道上运动的动能是多少? (2)这群氢原子发出的光谱共有几条谱线? (3)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少?解析:(1)电子在n =4的轨道上运动的半径为r ′=16r .根据k e 2r ′2=m v 2r ′,得E k =12mv 2=k e 22r ′=k e 232r.(2)C 2n =C 24=6.这群氢原子发光的光谱共有6条. (3)从n =4向n =1跃迁,发出的光子频率最大. 根据hν=E 1-E 4=E 1-E 116,代入数据,得ν=3.1×1015Hz.答案:(1)ke 232r(2)6 (3)3.1×1015Hz。
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第四节玻尔的原子模型学习目标※了解玻尔原子模型及能级的概念※理解原子发射和吸收光子的频率与能级差的关系※知道玻尔对氢光谱的解释以及玻尔理论的局限性知识导图知识点1 玻尔原子理论的基本假设1.轨道假设轨道量子化:原子中的电子在__库仑力__的作用下,绕原子核做圆周运动,电子运动轨道的__半径__不是任意的,而是__量子__化的。
电子在这些轨道上绕核的转动是__稳定__的,不产生__电磁__辐射。
2.定态假设(1)定态:当电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的__状态__。
原子在不同的__状态__中具有不同的能量,因此,原子的能量是__量子__化的。
这些__量子__化的能量值叫做__能级__,原子中这些具有确定能量的稳定状态,称为__定态__。
(2)基态:能量最__低__的状态叫做基态。
(3)激发态:基态__之外__的能量状态叫做激发态。
3.跃迁假设电子从能量__较高__的定态轨道跃迁到能量__较低__的定态轨道时,会向外辐射能量,辐射的能量是__一份一份__的,光子的能量由两个能级的__能量差__决定。
hν=E m-E n这个式子称为频率条件,也叫辐射条件,式中的h为普朗克常量,ν为光子的__频率__。
4 玻尔的原子模型主动成长 夯基达标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.电子的动能与电势能之和D.电子的动能、电势能和原子核能量之和思路解析:根据玻尔理论,电子绕核在不同轨道上做圆周运动,库仑引力为向心力,故电子的能量指电子的总能量,包括动能与电势能,所以选项C 正确. 答案:C2.氢原子的基态能量为E 1,如图18-4-3所示,四个能级图正确代表氢原子能级的是( )图18-4-3思路解析:根据氢原子能级图的特点:上密下疏,再联系各激发态与基态能级间关系121E nE =,可判断C 对. 答案:C3.氢原子辐射出一个光子后,则( )A.电子绕核旋转半径增大B.电子的动能增加C.氢原子电势能增加D.原子的能级值增大思路解析:由玻尔理论可知,氢原子辐射出光子后,应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道,在此跃迁过程中,电场力对电子做了正功,因而电势能应减少,另由经典电磁理论,电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核子对电子的库仑力:rv m r ke 222=,所以r ke mv E k 22122==.可见电子运动半径减小,动能越大,再结合能量转化和守恒定律,氢原子放出光子,辐射出能量,所以原子的总能量减少,综上所述只有选项B 正确. 答案:B4.原子的能量量子化现象是指( )A.原子的能量是不可改变的B.原子的能量与电子的轨道无关C.原子的能量状态是不连续的D.原子具有分立的能级思路解析:正确理解玻尔理论中量子化概念是解题的关键.根据玻尔理论,原子处于一系列不连续的能量状态中,这些能量值称为能级,原子不同的能量状态对应于不同的圆形轨道,故选项C 、D 正确.答案:CD5.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,以下说法正确的是( ) A.电子的动能减小,电势能增大 B.电子的动能增大,电势能减小C.电子绕核旋转的半径减小,周期变小D.电子绕核旋转的半径增大,周期变大思路解析:根据玻尔理论,氢原子核外电子绕核做圆周运动,静电力提供向心力,即r v m r ke 222=,电子运动的动能rke mv E k 22122==,由此可知,离核越远,动能越小.氢原子辐射光子后,总能量减少.由于其动能rke E k 22=,跃迁到低能级时,r 变小,动能变小,因总能量E 等于其动能和电势能之和,可知电子的电势能越小.氢原子的核外电子跃迁到低能级时在离核较近的轨道上运动,半径变小,速度变大,由周期公式vrT π2=知,电子绕核运动的周期变小. 综上所述,选项B 、C 正确. 答案:BC6.欲使处于基态的氢原子被激发,下列措施可行的是 ……( ) A.用10.2eV 的光子照射 B.用11 eV 的光子照射 C.用14eV 的光子照射 D.用10 eV 的光子照射思路解析:用氢原子能级图算出10.2 eV 为第2能级与基态之间的能级差,能使氢原子被激发,而大于13.6 EV 的光子能使氢原子电离. 答案:AC7.氢原子的量子数越小,则( )A.电子轨道半径越小B.原子的能量越小C.原子的能量越大D.原子的电势能越小思路解析:该题的物理图景是库仑引力提供电子绕核运动的向心力,可类比地球和人造卫星的运动来理解学习.根据玻尔理论,不同的轨道对应不同的能级,对应不同的量子数,量子数越小,则氢原子核外电子轨道半径减小,对应能量减小.由于静电引力做正功,电子动能越大,电子的电势能越小. 答案:ABD8.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思路解析:解决此题要注意以下两个问题:一、原子的跃迁条件;二、关系式hν=E m -E n (m >n).由玻尔理论的跃迁假设知,原子处于激发态不稳定,可自发地向低能级发生跃迁,以光子的形式放出能量.光子的吸收是光子发射的逆过程,原子在吸收光子后,会从较低能级向较高能级跃迁,但不管是吸收光子还是发射光子,光子的能量总等于两能级之差,即hν=E m -E n (m >n),故选项C 、D 正确. 答案:CD9.氢原子从能量为E 1的较高激发态跃迁到能量为E 2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hE E c )(21- B.辐射光子的波长为hE E c )(21-C.吸收光子的波长为21E E ch-D.辐射光子的波长为21E E ch-思路解析:由玻尔理论的跃迁假设,当氢原子由较高的能级向较低能级跃迁时辐射光子,由关系式hν=E 1-E 2得,h E E v 21-=,又vc=λ,故辐射光子波长为21E E ch -=λ,选项D 正确.答案:D10.氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时,辐射的光照射在某金属上时能产生光电效应.那么,处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的各种频率的光可能使此金属板发生光电效应的至少有( ) A.1种 B.2种 C.3种 D.4种思路解析:原子在跃迁时发出的光子频率由始、末能级能量之差决定,即hν=E m -E n ,且能级越高,相邻能级的差值越小(在氢原子能级图上表现为上密下疏的特点).发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率.本题未知该金属的极限频率,但可以用比较的办法来确定肯定能发生光电效应的频率.氢原子由高能级E 3向低能级跃迁的可能情形为3→1,3→2,2→1三种.其中3→1发出的光子频率大于2→1发出光子的频率,3→2发出的光子频率小于2→1发出的光子频率,已知2→1发出的光子能发生光电效应,则3→1发出的光子一定能使该金属发生光电效应,而3→2发出的光子无法判定是否能发生光电效应.因此辐射出的三种频率的光能使此金属板发生光电效应的至少有2种. 答案:B11.某金属的极限波长恰等于氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级所发出的光的波长.现在用氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光去照射,则从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏?思路解析:设氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级发出的光子波长为λ0,由n=2能级跃迁到n=1能级发出的光子波长为λ,则24λchE E =-λchE E =-12根据爱因斯坦光电方程,光电子的最大初动能为λλch chE k -=)11(λλ-=hc)(2412hcE E hc E E hc ---= =2E 2-E 1-E 4 =2×(-3.4) eV+13.6 eV+0.85 eV =7.65 eV. 答案:7.65 eV12.已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1=0.528×10-10m ,量子数为n 的能级值为eV 6.132nE n -=. (1)求电子在基态轨道上运动的动能.(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,画一张能级图,在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线?(3)计算这几种光中波长最短的波长.(静电力常量k=9×109N·m 2/C 2,电子电荷量e=1.6×10-19C ,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,真空中光速c=3.00×108m/s )思路解析:由n n nr mv r ke 222=,可计算出电子在任意轨道上运动的动能nn kn r kemv E 22122==,且E kn =|E n |,E pn =2E n ,并由此计算出相应的电势能E pn.(1)核外电子绕核做匀速圆周运动,静电引力提供向心力,则121212r mv r ke =,又知221mv E k =故电子在基态轨道的动能为:2122r ke E k =J 1052.02)106.1(109102199--⨯⨯⨯⨯⨯==2.18×1018J =13.6 eV.(2)当n=1时,能级值为13.6eV eV 16.1321-=-=E 当n=2时,能级值为eV 4.3eV 26.1322-=-=E 当n=3时,能级值为1.51eV eV 36.1323-=-=E . 能发出的光谱线分别为3→2,2→1,3→1共3种,能级图见右图.(3)由E 3向E 1跃迁时发出的光子频率最大,波长最短. hν=E 3-E 1,又知λcv =则有m 101.03m 106.109.121031063.67783413---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=-=E E hc λ. 答案:(1)13.6 eV (2)略 (3)1.03×10-7m高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
4 玻尔的原子模型1.知道玻尔原子模型及能级、跃迁、激发态、基态等概念。
2.理解原子发射和吸收光子的频率与能级差的关系。
3.了解玻尔理论的成功之处和局限之处。
按照经典电磁理论的说法,只要给原子提供一定的能量,原子就会由低能量状态跃迁到高能量状态。
实际上对于某种元素的原子,只有吸收一些特定大小的能量原子才能从低能量状态向高能量状态跃迁,这是为什么呢?提示:原子只有吸收大小为两能级之差的能量才会发生跃迁。
1.玻尔原子理论的基本假设(1)轨道量子化:玻尔认为,电子绕原子核做圆周运动,服从经典力学的规律,但轨道不能是任意的,只有当半径的大小符合一定条件时,这样的轨道才是可能的。
也就是说,电子的轨道是________的。
电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,不产生______辐射。
(2)定态:电子在不同轨道上运动时能量是不同的,轨道的量子化势必对应着能量的量子化,这些量子化的能量值叫做______。
这些具有确定的能量稳定状态称为______,能量最低的状态叫做______。
也就是说,原子只能处在一系列________的能量状态中。
(3)频率条件:当电子从能量______的定态轨道跃迁到能量______的定态轨道时,会辐射出能量为hν的光子,这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=________。
反之会吸收光子。
思考:为什么原子光谱是线状谱?2.玻尔理论对氢原子光谱的解释(1)玻尔理论解释巴耳末公式:按照玻尔理论,从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能量为hν=E m-E n;巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和之后的__________的量子数n和2。
并且理论上的计算和实验测量的______________符合得很好,同样,玻尔理论也很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系。
(2)解释气体放电发光:气体放电管中的原子受到________________的撞击,有可能跃迁到激发态,激发态是不稳定的,会自发地向低能级跃迁,放出光子。
根据氢原子能级图特点:上密下疏,根据题意联系各激发态与基态能量关系En=E1,故C正确.
.根据玻尔的原子结构模型,原子中电子绕核运转的轨道半径
.可以取任意值
.可以在某一范围内取任意值
.可以取不连续的任意值
.是一些不连续的特定值
按玻尔的原子理论:原子的能量状态对应着电子不同的运动轨道,由于原子的能量状态是不连续的,则其核外电子的可能轨道是分立的,且是特定的,故上述选项只有D正确.
.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
.吸收光子的波长为
h
.辐射光子的波长为
h
ch。