2017_2018学年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

2018-2019学年高中物理第十八章原子结构4 玻尔的原子模型课堂演练新人教版选修3-5编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中物理第十八章原子结构4 玻尔的原子模型课堂演练新人教版选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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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C2，4＝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。

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。

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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：错误!＝R(错误!－错误!）,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＞r，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2误。

第4节玻尔的原子模型[随堂检测]1.如图画出了氢原子的4个能级，并注了然相应的能量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样频率的光波．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合有()A．两种B．三种C．四种D．五种剖析：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4→3、3→2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，应选C．2.汞原子的能级图以下列图，现让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样频率的单色光，那么，关于入射光的能量，以下说法正确的选项是()A．可能大于或等于7.7 eVB．可能大于或等于8.8 eVC．必然等于7.7 eVD．包含2.8 eV，5 eV，7.7 eV三种剖析：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样频率的光，只有从基态跃迁到n＝3的激发态上，其能量差ΔE＝E3－E1＝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()A．原子要吸取光子，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．原子要吸取光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D．原子要吸取光子，电子的动能减小，原子的电势能增大剖析：选D．依照玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必定吸取必然能量的光子后，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；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力供应向心力，即：k e2r2＝mv2r，又E k＝12mv2，因此E k＝ke22r.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，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断D正确．4．(多项选择)依照玻尔理论，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∶4 B．动能之比为4∶1C．速度大小之比为4∶1 D．周期之比为1∶8剖析：选ABD．玻尔的原子理论表示：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供应．由于r n＝n2r1，因此r1∶r2＝1∶4由mv2nr n＝ke2r2n，得电子在某条轨道上运动时，电子运动的动能E k n＝ke22r n，则E k1∶E k2＝4∶1由电子运动的速度v n＝ekmr n，得v1∶v2＝2∶1由电子绕核做圆周运动的周期T n＝2πr nv n＝2πr nemr nk，得T1∶T2＝1∶8.应选项A、B、D正确．[课时作业]一、单项选择题1．关于玻尔的原子模型理论，以下说法正确的选项是()A．原子能够处于连续的能量状态中B．原子的能量状态不是连续的C．原子中的核外电子绕核做变速运动必然向外辐射能量D．原子中的电子绕核运动的轨道半径是连续的剖析：选B．玻尔依照经典物理在原子结构问题上碰到了困难，引入量子化看法建立了新的原子模型理论，主要内容为：电子轨道是量子化的，原子的能量是量子化的，处在定态的原子不向外辐射能量．由此可知B正确．2．一个氢原子中的电子从一半径为r a的轨道自觉地直接跃迁到另一半径为r b的轨道，已知r a>r b，则在此过程中()A．原子发出一系列频率的光子B．原子要吸取一系列频率的光子C．原子要吸取某一频率的光子D．原子要辐射某一频率的光子剖析：选D．一个氢原子的核外只有一个电子，这个电子在某时辰只利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，由于r a>r b，因此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，则碰到光的照射后以下关于氢原子跃迁说法正确的选项是()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．电子不能够跃迁到其他能级上去剖析：选D．依照玻尔理论，原子的能量是不连续的，即能量是量子化的．因此只有那些能量恰巧等于两能级间的能量差的光子才能被氢原子所吸取，使氢原子发生跃迁．当氢原子由基态向n＝2、3、4轨道跃迁时吸取的光子能量分别为ΔE21＝－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.20 eV，ΔE31＝－1.51 eV－(－13.6 eV)＝12.09 eV，ΔE41＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，而外来光子的能量12.30eV不等于某两能级间的能量差，故不能够被氢原子所吸取而发生能级跃迁，选项D正确．4.可见光光子的能量在1.61 eV～3.10 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，依照氢原子能级图可判断n为()A．1B．2C．3 D．4剖析：选B．依照hν＝E m－E n，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)以下列图为氢原子的能级图．用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能察看到氢原子发射不同样波长的光有()A．15种B．10种C．4种D．1种剖析：选B．由hν＝E n－E1得，E n＝E1＋hν＝－0.54 eV，由能级图知n＝5，即氢原子吸取光子后处于n＝5的激发态，则放出的光子种类为N＝C25＝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种不同样频率的光，以下能表示辐射光波长最长的跃迁的表示图是()剖析：选A．依照玻尔理论，波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁，依照氢原子能级图，频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁，选项A正确．7．氢原子部分能级的表示图以下列图，不同样色光的光子能量如表所示．色光光子红橙黄绿蓝—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()A．红、蓝—靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝—靛、紫剖析：选A．依照跃迁假设，发射光子的能量hν＝E m－E n.若是激发态的氢原子处于第二能级，能够发出－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；若是激发态的氢原子处于第三能级，能够发出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；若是激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、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—靛光，选项A正确．二、多项选择题8.已知氢原子的能级图以下列图，现用光子能量介于10～12.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则以下说法中正确的选项是()A．在照射光中可能被吸取的光子能量有无数种B．在照射光中可能被吸取的光子能量只有3种C．照射后可能察看到氢原子发射不同样波长的光有6种D．照射后可能察看到氢原子发射不同样波长的光有3种剖析：选BC．依照跃迁规律hν＝E m－E n和能级图，可知A错，B对；氢原子吸取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C24＝6种，故C对，D错．9.(2017·东北三校二联)以下列图，氢原子可在以下各能级间发生跃迁，设从n＝4到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n＝4到n＝2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n＝2到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则以下关系式中正确的选项是()A．λ1<λ3B．λ3<λ2C．λ3>λ2D．1λ3＝1λ1＋1λ2剖析：选AB．已知从n＝4到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n＝4到n＝2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n＝2到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则λ1、λ2、λ3的关系为h cλ1>h cλ3>hcλ2，即1λ1>1λ3，λ1<λ3，1λ3>1λ2，λ3<λ2，又h cλ1＝hcλ3＋hcλ2，即1λ1＝1λ3＋1λ2，则1λ3＝1λ1－1λ2，即正确选项为A、B．10. (2014·高考山东卷)氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的选项是()A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633 nm的光照射，不能够使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级剖析：选CD ．依照氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n ＝2能级跃迁到n ＝1的能级时，辐射光的波长必然小于656 nm ，因此A 选项错误；依照发生跃迁只能吸取和辐射必然频率的光子，可知B 选项错误，D 选项正确；一群处于n ＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时能够产生3种频率的光子，因此C 选项正确．三、非选择题11．氢原子处于基态时，原子的能量为E 1＝－13.6 eV ，问：(1)氢原子在n ＝4的定态上时，可放出几种光子？(2)若要使处于基态的氢原子电离，要用多大频率的电磁波照射此原子． 剖析：(1)原子处于n ＝1的定态，这时原子对应的能量最低，这必然态是基态，其他的定态均是激发态．原子处于激发态时不牢固，会自动地向基态跃迁，而跃迁的方式多种多样，当氢原子从n ＝4的定态向基态跃迁时，可释放出6种不同样频率的光子．(2)要使处于基态的氢原子电离，就是要使氢原子第一条可能轨道上的电子获得能量走开原子核的引力拘束，则hν≥E ∞－E 1＝13.6 eV ＝2.176×10－18 J即ν≥E ∞－E 1h ＝2.176×10－186.63×10－34 Hz ≈3.28×1015 Hz. 答案：(1)6种 (2)3.28×1015 Hz12．已知氢原子的基态能量为－13.6 eV ，核外电子的第一轨道半径为0.53×10－10 m ，电子质量m e ＝9.1×10－31 kg ，电荷量为1.6×10－19 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？剖析：氢原子能量E 3＝132E 1＝－1.51 eV电子在第三轨道时半径为r 3＝n 2r 1＝32r 1＝9r 1①电子绕核做圆周运动的向心力由库仑力供应，因此ke 2r 23＝m e v 23r 3② 由①②可得电子动能为E k3＝12m e v 23＝ke 22×32r 1＝9×109×(1.6×10－19)22×9×0.53×10－10×1.6×10－19eV ≈1.51 eV 由于E 3＝E k3＋E p3，故原子的电势能为E p3＝E3－E k3＝－1.51 eV－1.51 eV＝－3.02 eV.答案：－1.51 eV 1.51 eV－3.02 eV。