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1、精品教案可编辑第 3 节 玻尔的原子模型(建议用时：45 分钟)学业达标 1关于玻尔的原子模型，下述说法中正确的有()A它彻底否定了经典的电磁理论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E它保留了一些经典力学和经典的电磁理论【解析】原子核式结构模型与经典电磁理论的种种矛盾说明，经典电磁理论已不适用于原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量子化的概念，提出了量子化的原子模型；但在玻尔的原子模型中仍然认为原子中有一很小的原子核，电子在核外绕核做匀速圆周运动，电子受到的库仑力提供向心力，并没有完全抛弃经典的电磁理论【答案】BDE2下面关于玻尔
2、理论的解释中，正确的说法是()A原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量B原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量C原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子D原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道，并且这些轨道是不连续的E原子从高能级态跃迁到另一低能级态时，一定要辐射光子，但光子的频率不固定【解析】根据玻尔原子理论可以判定选项A、B、D 均正确；原子从一种定态跃迁到另一种定态时，可能辐射一定频率的光子，也可能吸收一定频率的光子，故选项C 不正确；原子从高能级态跃迁到另一低能级态时，一定要辐射一定频率的光子，E 错误【答案】
3、ABD3设氢原子由n3 的状态向n2 的状态跃迁时放出能量为E、频率为的光子则精品教案可编辑氢原子()图 2-3-3A跃迁时可以放出或吸收能量为任意值的光子B由n2 的状态向n1 的状态跃迁时放出光子的能量大于EC由n2 的状态向n3 的状态跃迁时吸收光子的能量等于ED由n4 的状态向n 3 的状态跃迁时放出光子的频率大于E由n4 的状态向n3 的状态跃迁时放出光子的频率一定小于【解析】原子跃迁时可以放出或吸收能量为特定值的光子，A 错；由n2 的状态向n1 的状态跃迁时，能量比由n3 的状态向n2 的状态跃时要大，所以放出光子的能量大于E，B 项正确；由n2 的状态向n3 的状态跃迁时吸收光
4、子的能量等于由n3 的状态向n2 的状态跃迁时放出的能量E，C 项正确；由n4 的状态向n 3 的状态跃迁时放出光子的能量较小，所以频率小于，D 项错，E 项正确【答案】BCE4已知氢原子的能级图如图2-3-4所示，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，则下列说法中正确的是()图 2-3-4A在照射光中可能被吸收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 种精品教案可编辑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E照射后观测到氢原子发射的光中波长最长的光是由n4 向n3 跃迁时发出的【解析
5、】根据跃迁规律hEmEn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n4 的能级，能发射的光子的波长有C246 种，故 C 对，D 错；氢原子由n4 的能级跃迁到n3 的能级发射出的光的频率最小，波长最长，故E 正确【答案】BCE5用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为1、2、3，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为_ 或_【解析】氢原子吸收光子能向外辐射三种不同频率的光子，说明其吸收光子后从基态跃迁到第三能级，在第三能级不稳定，又向较低能级跃迁，发出光子其中从第三能级跃迁到基态
6、的光子能量最大为h3，所以氢原子吸收的光子能量应为Eh3，且关系式h3h1h2成立【答案】h3h1h26氢原子的能级图如图2-3-5所示某金属的极限波长恰等于氢原子由n4 能级跃迁到n2 能级所发出的光的波长现在用氢原子由n2 能级跃迁到n1 能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能等于_eV.图 2-3-5【导学号：18850030】【解析】设氢原子由n4 能级跃迁到n2 能级所发出的光子波长为0，由n2能级跃迁到n1 能级所发出的光子波长为，则E4E2hc0，并且逸出功W0hc0，E2精品教案可编辑E1hc，根据爱因斯坦光电方程EkhW0得，光子的最大初动能为Ekhch
7、c0hc110hcE2E1hcE4E2hc2E2E1E47.65 eV.【答案】7.657已知氢原子基态的电子轨道半径为r1 0.528 10 10m，量子数为n的能级值为En13.6n2eV.(1)求电子在基态轨道上运动时的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n3 的激发态 画出能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线；(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长(其中静电力常量k 9.0 109Nm2/C2，电子电量e 1.6 1019 C，普朗克常量h6.63 10 34J s，真空中光速c 3.0 108 m/s)【解析】(1)设电子的质量为m，电子在基态轨道上的速率为v1，
8、根据牛顿第二定律和库仑定律有mv21r1ke2r21，所以Ek12mv21ke22r19.0 1091.6 10 1922 0.528 10 10J 2.18 1018 J13.6 eV.(2)当氢原子从量子数n3 的能级跃迁到较低能级时，可以得到 3 条光谱线，如图所示(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3E1.hcE3E16.63 1034 3 1081.5 13.6 1.6 1019m 1.03 107 m.【答案】(1)13.6 eV(2)见解析精品教案可编辑(3)1.03 107 m能力提升 8如图 2-3-6为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()图 2-3-6A从n4 能
9、级跃迁到n3 能级比从n3 能级跃迁到n2 能级辐射出电磁波的波长长B从n5 能级跃迁到n 1 能级比从n5 能级跃迁到n4 能级辐射出电磁波的速度大C处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的D从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量E处于n5 能级的一群原子跃迁时，最多可以发出6 种不同频率的光子【解析】根据 Eh，c，可知chcE，从n4 能级跃迁到n3 能级比从n3 能级跃迁到n2 能级放出能量小，所以从n4 能级跃迁到n3 能级比从n3 能级跃迁到n2 能级辐射出电磁波的波长长，选项A 正确；电磁波的速度是光速，与电磁波的波长、频率无关，选项B 错误；处于不同能级时，核
10、外电子在各处出现的概率不相同，C正确；从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，D 正确；处于n5 能级的一群原子跃迁时，最多可以发出10 种不同频率的光子，E项错误【答案】ACD9氢原子部分能级的示意图如图2-3-7所示，不同色光的光子能量如下表所示：精品教案可编辑图 2-3-7色光红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围(eV)1.61 2002.00 2072.07 2142.14 2532.53 2 762.76 310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_、_.【解析】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1.61 3.10 eV，故可能
11、是由第4 能级向第 2 能级跃迁过程中所辐射的光子，E1 0.85(3.40)eV2.55 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，E2 1.51(3.40)eV 1.89 eV，即红光【答案】红蓝靛10 将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子(1)若要使n 2 激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？(2)若用波长为200 nm 的紫外线照射处于n2 激发态的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度多大？(电子电荷量e 1.6 10 19C，电子质量me 0.91 10 30kg，氢原子基态能量E1 13.6 eV，普朗克常量h 6.63 1034J s)【导学号：18850031】【解析】(1)n 2 时，E213.622eV 3.4 eVn时，E0要使n2 的氢原子电离，电离能精品教案可编辑EEE23.4 eVEh 8.21 1014 Hz.(2)波长为 200 nm的一个光子所具有的能量为E0h1hc1 9.9451019 J电离能 E 3.4 1.6 10 19 J 5.44 10 19 J由能量守恒得E0E12mev2代入数值解得v 9.95 105 m/s.【答案】(1)8.21 1014 Hz(2)9.95 105 m/s