第十八章第四節(jié)玻爾的原子模型

1、第四節(jié)玻爾的原子模型學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道玻爾原子理論基本假設(shè)的主要內(nèi)容2.知道能級(jí)、能級(jí)躍遷，會(huì)計(jì)算原子能級(jí)躍遷時(shí)輻射或吸收光子的能量3.知道玻爾對(duì)氫光譜的解釋以及玻爾理論的局限性4.能用玻爾原子理論簡(jiǎn)單解釋氫原子模型一、玻爾原子理論的基本假設(shè)(閱讀教材P57P58)1玻爾原子模型(1)原子中的電子在庫(kù)侖引力的作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)(2)電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道是量子化的(3)電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動(dòng)是穩(wěn)定的，不產(chǎn)生電磁輻射2定態(tài)(1)當(dāng)電子在不同軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處于不同的狀態(tài)中，具有不同的能量，即原子的能量是量子化的，這些量子化的能量值叫做能級(jí)(2)原子中這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)，稱為定態(tài)能

2、量最低的狀態(tài)叫做基態(tài)，其他的能量狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)3躍遷：當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道(其能量記為Em)躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(能量記為En，mn)時(shí)，會(huì)放出能量為h的光子，該光子的能量hEmEn，該式被稱為頻率條件，又稱輻射條件拓展延伸(解疑難)1軌道量子化(1)軌道半徑只能夠是一些不連續(xù)的、某些分立的數(shù)值(2)氫原子的電子最小軌道半徑為r10.053 nm，其余可能的軌道半徑還有0.212 nm、0.477 nm不可能出現(xiàn)介于這些軌道之間的其他值(3)軌道半徑公式：rnn2r1，式中n稱為量子數(shù)，對(duì)應(yīng)不同的軌道，只能取正整數(shù)2能量量子化(1)與軌道量子化對(duì)應(yīng)的能量不連續(xù)的現(xiàn)象(2)能級(jí)公式：E

3、n，式中n稱為量子數(shù)，對(duì)應(yīng)不同的軌道，n取值不同，基態(tài)取n1，激發(fā)態(tài)n2，3，4；量子數(shù)n越大，表示能級(jí)越高3躍遷原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即高能級(jí)Em低能級(jí)En.可見(jiàn)，電子如果從一個(gè)軌道到另一個(gè)軌道，不是以螺旋線的形式改變半徑大小的，而是從一個(gè)軌道上“跳躍”到另一個(gè)軌道上玻爾將這種現(xiàn)象叫做電子的躍遷1.(1)玻爾的原子結(jié)構(gòu)假說(shuō)認(rèn)為電子的軌道是量子化的()(2)電子吸收某種頻率條件的光子時(shí)會(huì)從較低的能量態(tài)躍遷到較高的能量態(tài)()(3)電子能吸收任意頻率的光子發(fā)生躍遷()提示：(1)(2)(3)×二、玻爾理論對(duì)氫光譜

4、的解釋(閱讀教材P58P59)1氫原子的能級(jí)圖2解釋巴耳末公式(1)按照玻爾理論，從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)輻射的光子的能量為hEmEn(2)巴耳末公式中的正整數(shù)n和2正好代表能級(jí)躍遷和之后所處的定態(tài)軌道的量子數(shù)n和2，并且理論上的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量的里德伯常量符合得很好3解釋氫原子光譜的不連續(xù)性：原子從較高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子的能量等于前后兩能級(jí)差，由于原子的能級(jí)是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線拓展延伸(解疑難)1原子的能量包括：原子的原子核與電子所具有的電勢(shì)能和電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能2原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)要吸收能量，而從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)則以光子的形式

5、向外放出能量吸收或放出的能量，這個(gè)能量值不是任意的，而是兩個(gè)能級(jí)間的能量差3n1對(duì)應(yīng)于基態(tài)，n對(duì)應(yīng)于原子的電離2.為什么原子光譜是線狀譜？提示：原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，放出光子的頻率是一定的，所以原子光譜是線狀譜三、玻爾模型的局限性(閱讀教材P59P60)1玻爾理論的成功之處：玻爾理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律2玻爾理論的局限性：保留了經(jīng)典粒子的觀念，把電子的運(yùn)動(dòng)仍然看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)3電子云：原子中的電子沒(méi)有確定的坐標(biāo)值，我們只能描述電子在某個(gè)位置出現(xiàn)概率的大小，把電子這種概率分布用疏密不同的點(diǎn)表示時(shí)，這種圖像就像云霧

6、一樣分布在原子核周圍，故稱電子云拓展延伸(解疑難)1玻爾理論的成功及局限性(1)成功：玻爾的原子理論成功之處在于引入了量子化概念玻爾理論闡明了光譜的發(fā)射和吸收，解釋了氫原子光譜的頻率規(guī)律，即巴耳末公式，并且預(yù)言了當(dāng)時(shí)還沒(méi)有觀測(cè)到的一些譜線，使量子理論取得了重大進(jìn)展(2)局限性：但對(duì)于稍微復(fù)雜一些的原子，如氦原子，玻爾理論就無(wú)法解釋它的光譜現(xiàn)象，這說(shuō)明玻爾理論還沒(méi)有完全揭示微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律玻爾理論的局限性在于保留了過(guò)多經(jīng)典物理理論如“軌道”等經(jīng)典概念和有關(guān)向心力、牛頓第二定律等牛頓力學(xué)規(guī)律，實(shí)際上牛頓力學(xué)規(guī)律在微觀領(lǐng)域是不適用的2電子云(1)現(xiàn)代量子理論認(rèn)為：電子具有波粒二象性，是概率波，只能

7、確定電子某時(shí)刻在某點(diǎn)附近單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率當(dāng)原子處于不同的狀態(tài)時(shí)，電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的，如圖所示(2)電子云示意圖上的疏密表示電子在該位置出現(xiàn)的概率，并不是打到熒光屏上出現(xiàn)的亮點(diǎn)，不同于學(xué)習(xí)概率時(shí)因曝光時(shí)間短表現(xiàn)出的粒子性3.電子在核外的運(yùn)動(dòng)真的有固定軌道嗎？玻爾理論中的軌道量子化又如何解釋？提示：在原子內(nèi)部，電子繞核運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有固定的軌道，只不過(guò)當(dāng)原子處于不同的定態(tài)時(shí)，電子出現(xiàn)在rnn2r1處的幾率大對(duì)玻爾原子理論的解釋巧解氫原子的結(jié)構(gòu)問(wèn)題1求解電子在某軌道上的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能時(shí)，要將玻爾的軌道理論與電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力結(jié)合起來(lái)即用兩公式結(jié)合判定2求解氫原子要吸收一定頻率的光子躍遷時(shí)

8、：(1)原子在各定態(tài)之間躍遷時(shí)原子躍遷條件hEmEn，一次躍遷只能吸收一個(gè)光子的能量，且光子能量恰好等于兩能級(jí)之差(2)當(dāng)原子向電離態(tài)躍遷時(shí)，吸收的能量大于或等于原子所處能級(jí)的能量的絕對(duì)值即hEEm，入射光子的能量越大，原子電離后產(chǎn)生的自由電子的動(dòng)能越大(自選例題，啟迪思維)1.氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道的過(guò)程中()A原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大B原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小C原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小D原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大思路探究(1)電子繞核做什么運(yùn)動(dòng)？(2)原子的電勢(shì)能變化

9、只與什么力做功有關(guān)？解析根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)能量較大，必須吸收一定能量的光子后，電子才能從離核較近的軌道躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道，故B錯(cuò)；氫原子核外電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，由原子核對(duì)電子的庫(kù)侖力提供向心力，即：km，又Ekmv2，所以Ek.由此式可知，電子離核越遠(yuǎn)，即r越大時(shí)，電子的動(dòng)能越小，故A、C錯(cuò)；由r變大時(shí)，庫(kù)侖力對(duì)核外電子做負(fù)功，因此電勢(shì)能增大，從而判斷D正確答案D2.由玻爾理論可知，下列說(shuō)法中正確的是()A電子繞核運(yùn)動(dòng)有加速度，就要向外輻射電磁波B處于定態(tài)的原子，其電子做變速運(yùn)動(dòng)，但它并不向外輻射能量C原子內(nèi)電子的可能軌道是不連續(xù)的D原子發(fā)生躍遷時(shí)，輻射或吸收

10、光子的能量等于兩個(gè)軌道的能量差解析按照經(jīng)典物理學(xué)的觀點(diǎn)，電子繞核運(yùn)動(dòng)有加速度，一定會(huì)向外輻射電磁波，與客觀事實(shí)相矛盾，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾理論的假設(shè)可知，選項(xiàng)B、C、D正確答案BCD3.(2015·廣州高二檢測(cè))按照玻爾原子理論，下列表述正確的是()A核外電子運(yùn)動(dòng)軌道半徑可取任意值B氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量越大C電子躍遷時(shí)，輻射或吸收光子的能量由能級(jí)的能量差決定，即h|EmEn|D氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的過(guò)程，可能輻射能量，也可能吸收能量解析根據(jù)玻爾理論，核外電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是確定的值，而不是任意值，A錯(cuò)誤；氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，能級(jí)越高，能量越大，B正確

11、；由躍遷規(guī)律可知C正確；氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的過(guò)程中，應(yīng)輻射能量，D錯(cuò)誤答案BC名師點(diǎn)評(píng)(1)處于基態(tài)的原子是穩(wěn)定的，而處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的(2)原子的能量與電子的軌道半徑相對(duì)應(yīng)，軌道半徑大，原子的能量大，軌道半徑小，原子的能量小掃一掃進(jìn)入91導(dǎo)學(xué)網(wǎng)()玻爾的原子模型對(duì)原子能級(jí)和能級(jí)躍遷的理解1能級(jí)躍遷：處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，它會(huì)自發(fā)地向較低能級(jí)躍遷，經(jīng)過(guò)一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài)所以一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線條數(shù)為：NC.2光子的發(fā)射：原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)以光子的形式放出能量，發(fā)射光子的頻率由下式?jīng)Q定hEmEn(Em、En是始末兩個(gè)能級(jí)且mn)能

12、級(jí)差越大，放出光子的頻率就越高3使原子能級(jí)躍遷的兩種粒子光子與實(shí)物粒子(1)原子若是吸收光子的能量而被激發(fā)，其光子的能量必須等于兩能級(jí)的能量差，否則不被吸收，不存在激發(fā)到n能級(jí)時(shí)能量有余，而激發(fā)到n1時(shí)能量不足，則可激發(fā)到n能級(jí)的問(wèn)題(2)原子還可吸收外來(lái)實(shí)物粒子(例如自由電子)的能量而被激發(fā)，由于實(shí)物粒子的動(dòng)能可部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于兩能級(jí)的能量差值(EEnEk)，就可使原子發(fā)生能級(jí)躍遷4原子的電離：若入射光子的能量大于原子的電離能，如處于基態(tài)的氫原子電離能為13.6 eV，則原子也會(huì)被激發(fā)躍遷，這時(shí)核外電子脫離原子核的束縛成為自由電子，光子能量大于電離能的部分成為自由電

13、子的動(dòng)能(自選例題，啟迪思維)1.一群處于基態(tài)的氫原子吸收某種光子后，向外輻射了1、2、3三種頻率的光子，且1>2>3，則()A被氫原子吸收的光子的能量為h1B被氫原子吸收的光子的能量為h2C123Dh1h2h3解析氫原子吸收光子能向外輻射出三種頻率的光子，說(shuō)明氫原子從基態(tài)躍遷到了第三能級(jí)，在第三能級(jí)不穩(wěn)定，又向低能級(jí)躍遷，發(fā)出光子，其中第三能級(jí)躍遷到第一能級(jí)的光子能量最大，為h1，從第二能級(jí)躍遷到第一能級(jí)的光子能量比從第三能級(jí)躍遷到第二能級(jí)的光子能量大，其能級(jí)躍遷圖如圖所示由能量守恒可知，氫原子一定是吸收了能量為h1的光子，則h1h2h3，123，故選項(xiàng)A、C、D正確答案ACD2

14、.氦原子被電離出一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子，已知基態(tài)的氦離子能量為E154.4 eV，氦離子的能級(jí)示意圖如圖所示，在具有下列能量的光子或者電子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()A42.8 eV(光子)B43.2 eV(電子)C41.0 eV(電子) D54.4 eV(光子)解析由于光子能量不可分，因此只有能量恰好等于兩能級(jí)差的光子才能被氦離子吸收，故選項(xiàng)A中光子不能被吸收，選項(xiàng)D中光子能被吸收；而實(shí)物粒子(如電子)只要能量不小于兩能級(jí)差，均可能被吸收故選項(xiàng)B、C中的電子均能被吸收答案A3.(2014·高考山東卷)氫原子能級(jí)如圖，當(dāng)氫原子從n3躍遷到n2的能級(jí)時(shí)，輻射光

15、的波長(zhǎng)為656 nm.以下判斷正確的是()A氫原子從n2躍遷到n1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656 nmB用波長(zhǎng)為325 nm的光照射，可使氫原子從n1躍遷到n2的能級(jí)C一群處于n3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線D用波長(zhǎng)為633 nm的光照射，不能使氫原子從n2躍遷到n3的能級(jí)解析根據(jù)氫原子的能級(jí)圖和能級(jí)躍遷規(guī)律，當(dāng)氫原子從n2能級(jí)躍遷到n1的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)一定小于656 nm，因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)發(fā)生躍遷只能吸收和輻射一定頻率的光子，可知B選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確；一群處于n3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以產(chǎn)生3種頻率的光子，所以C選項(xiàng)正確答案CD名師點(diǎn)評(píng)(1)若光子的能量

16、大于處于某一定態(tài)的原子的電離能，則可被吸收，多余的能量為電子的動(dòng)能(2)當(dāng)一個(gè)氫原子從某一軌道向另一軌道躍遷時(shí)，可能的情況只有一種，但大量的氫原子就會(huì)出現(xiàn)多種情況典型問(wèn)題原子的能量與能量變化1原子的能量包括電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和電子與核系統(tǒng)具有的電勢(shì)能(1)電子的動(dòng)能電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力由庫(kù)侖力提供km，故Eknmv.(2)系統(tǒng)的電勢(shì)能電子在半徑為rn的軌道上所具有的電勢(shì)能Epn(Ep0)(3)原子的能量EnEknEpn.即電子在半徑大的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能小，電勢(shì)能大，原子能量大2躍遷時(shí)電子動(dòng)能、原子電勢(shì)能與原子能量的變化當(dāng)原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，軌道半徑減小，庫(kù)侖引力做正功，原子的

17、電勢(shì)能Ep減小，電子動(dòng)能增大，向外輻射能量，原子能量減小反之，原子電勢(shì)能增大，電子動(dòng)能減小，原子能量增大范例氫原子在基態(tài)時(shí)軌道半徑r10.53×1010 m，能量E113.6 eV.電子的質(zhì)量m9.1×1031kg，電荷量e1.6×1019 C求氫原子處于基態(tài)時(shí)：(1)電子的動(dòng)能；(2)原子的電勢(shì)能思路點(diǎn)撥電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能可根據(jù)庫(kù)侖力充當(dāng)向心力求出，電子在某軌道上的動(dòng)能與電勢(shì)能之和，為原子在該定態(tài)的能量En，即EnEknEpn，由此可求得原子的電勢(shì)能解析(1)設(shè)處于基態(tài)的氫原子核外電子速度為v1，則k.所以電子動(dòng)能Ek1mv eV13.6 eV.(2)因?yàn)镋1E

18、k1Ep1所以Ep1E1Ek113.6 eV13.6 eV27.2 eV.答案(1)13.6 eV(2)27.2 eV氫原子核外電子由一個(gè)軌道向另一個(gè)軌道躍遷時(shí)，可能發(fā)生的情況是 ()A原子吸收光子，電子的動(dòng)能增加，原子的電勢(shì)能增加，原子的能量增加B原子放出光子，電子的動(dòng)能減少，原子的電勢(shì)能減少，原子的能量減少C原子吸收光子，電子的動(dòng)能減少，原子的電勢(shì)能增加，原子的能量增加D原子放出光子，電子的動(dòng)能增加，原子的電勢(shì)能減少，原子的能量減少解析：選CD.氫原子核外電子由一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道，可能有兩種情況：一是由較高能級(jí)向較低能級(jí)躍遷，即原子的電子由距核較遠(yuǎn)處躍遷到較近處，要放出光子，原子的能

19、量(電子和原子核共有的電勢(shì)能與電子動(dòng)能之和，即能級(jí))要減少，原子的電勢(shì)能要減少(電場(chǎng)力做正功)，而電子的動(dòng)能增加；二是由較低能極向較高能級(jí)躍遷，與上述相反根據(jù)玻爾假設(shè)，在氫原子中，電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由原子核對(duì)電子的吸引力(靜電引力)提供，即km，v，可見(jiàn)，原子由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)時(shí)，電子軌道半徑增加，動(dòng)能減少，綜上所述，C、D正確隨堂達(dá)標(biāo)1.(2015·東北育才中學(xué)高二檢測(cè))關(guān)于玻爾的原子模型，下述說(shuō)法中正確的有()A它徹底否定了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)B它發(fā)展了盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)C它完全拋棄了經(jīng)典的電磁理論D它引入了普朗克的量子理論解析：選BD.玻爾的原子模型在核式結(jié)構(gòu)模型的

20、前提下提出軌道量子化、能量量子化及能級(jí)躍遷，故A錯(cuò)誤，B正確；它的成功就在于引入了量子化理論，缺點(diǎn)是被過(guò)多的引入經(jīng)典力學(xué)所困，故C錯(cuò)誤，D正確2氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A核外電子受力變小B原子的能量減少C氫原子要吸收一定頻率的光子D氫原子要放出一定頻率的光子解析：選BD.由玻爾理論知，當(dāng)電子由離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)，要放出能量，故要放出一定頻率的光子；電子的軌道半徑減小了，由庫(kù)侖定律知，它與原子核之間的庫(kù)侖力增大了，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確3用能量為12.30 eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則受到光的照射后下列

21、關(guān)于氫原子躍遷說(shuō)法正確的是()A電子能躍遷到n2的能級(jí)上去B電子能躍遷到n3的能級(jí)上去C電子能躍遷到n4的能級(jí)上去D電子不能躍遷到其他能級(jí)上去解析：選D.根據(jù)玻爾理論，原子的能量是不連續(xù)的，即能量是量子化的因此只有那些能量剛好等于兩能級(jí)間的能量差的光子才能被氫原子所吸收，使氫原子發(fā)生躍遷當(dāng)氫原子由基態(tài)向n2、3、4軌道躍遷時(shí)吸收的光子能量分別為E213.4(13.6)eV10.20 eV，E311.51(13.6)eV12.09 eV，E410.85(13.6)eV12.75 eV，而外來(lái)光子的能量12.30 eV不等于某兩能級(jí)間的能量差，故不能被氫原子所吸收而發(fā)生能級(jí)躍遷，選項(xiàng)D正確4如圖所

22、示為氫原子的能級(jí)圖用光子能量為13.06 eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，則可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有() A15種B10種C4種 D1種解析：選B.基態(tài)的氫原子的能級(jí)值為13.6 eV，吸收13.06 eV的能量后變成0.54 eV，原子躍遷到了第5能級(jí)，由于氫原子是大量的，故輻射的光子種類是10種5(選做題)氫原子部分能級(jí)的示意圖如圖所示，不同色光的光子能量如下表所示.色光光子紅橙黃綠藍(lán)靛紫光子能量范圍(eV)1.612002.002072.072142.142532.532762.76310處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見(jiàn)光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為()A紅、藍(lán)靛

23、B黃、綠C紅、紫D藍(lán)靛、紫解析：選A.根據(jù)躍遷假設(shè)，發(fā)射光子的能量hEmEn.如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第二能級(jí)，能夠發(fā)出3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV的光子，由表格數(shù)據(jù)判斷出它不屬于可見(jiàn)光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第三能級(jí)，能夠發(fā)出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三種光子，只有1.89 eV的光屬于可見(jiàn)光；如果激發(fā)態(tài)的氫原子處于第四能級(jí)，能夠發(fā)出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六種光子，1.89 eV和2.55 eV的光屬于可見(jiàn)光，1.89 eV的光為紅光，2.55 eV的光為藍(lán)靛光，選項(xiàng)A正確課時(shí)

24、作業(yè)一、選擇題1關(guān)于玻爾的原子模型理論，下列說(shuō)法正確的是()A原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中B原子的能量狀態(tài)不是連續(xù)的C原子中的核外電子繞核做變速運(yùn)動(dòng)一定向外輻射能量D原子中的電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是連續(xù)的解析：選B.玻爾依據(jù)經(jīng)典物理在原子結(jié)構(gòu)問(wèn)題上遇到了困難，引入量子化觀念建立了新的原子模型理論，主要內(nèi)容為：電子軌道是量子化的，原子的能量是量子化的，處在定態(tài)的原子不向外輻射能量由此可知B正確(多選)根據(jù)玻爾理論，氫原子中量子數(shù)n越大()A電子的軌道半徑越大B核外電子的速率越大C氫原子能級(jí)的能量越大D核外電子的電勢(shì)能越大解析：選ACD.根據(jù)玻爾理論，氫原子中量子數(shù)n越大，電子的軌道半徑就越大，A

25、正確；核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力提供向心力km，則半徑越大，速率越小，B錯(cuò)誤；量子數(shù)n越大，氫原子所處的能級(jí)能量就越大，C正確；電子遠(yuǎn)離原子核的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，D正確3(2015·天津七校聯(lián)考)一個(gè)氫原子從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)，該氫原子()A放出光子，能量增加B放出光子，能量減少C吸收光子，能量增加D吸收光子，能量減少解析：選B.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，放出光子，能量減少，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤4(多選)根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在n1和n2的軌道上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的()A軌道半徑之比為14B動(dòng)能之比為41C速度大小之比為41D周期之比為18

26、解析：選ABD.玻爾的原子理論表明：氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由原子核對(duì)它的庫(kù)侖引力來(lái)提供因?yàn)閞nn2r1，所以r1r214由，得電子在某條軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ekn，則Ek1Ek241由電子運(yùn)動(dòng)的速度vne，得v1v221由電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Tn，得T1T218故選項(xiàng)A、B、D正確5用波長(zhǎng)為的電磁波照射氫原子，恰能使處于基態(tài)的氫原子電離，若改用波長(zhǎng)為2的電磁波照射氫原子，那么()A仍能使基態(tài)氫原子電離B不能使基態(tài)氫原子電離C可能使基態(tài)氫原子電離D以上說(shuō)法都不正確解析：選B.使基態(tài)氫原子電離需要的能量至少為h，改用2的電磁波，其電磁波能量為hh，故不能使基態(tài)氫原子

27、電離，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確6(多選)氫原子處于量子數(shù)n3的狀態(tài)時(shí)，要使它的核外電子成為自由電子，吸收的光子能量可能是()A13.6 eVB3.5 eVC1.51 eV D0.54 eV解析：選ABC.只要被吸收的光子能量大于或等于n3激發(fā)態(tài)所需的電離能1.51 eV即可，多余能量作為電離后自由電子的動(dòng)能7如圖所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的是()解析：選C.根據(jù)Eh，可知，能級(jí)差越大，波長(zhǎng)越小，所以a的波長(zhǎng)最小，b的波長(zhǎng)最大，答案選C.8氫原子中核外電子從第2能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)，輻射的光照射到某

28、金屬上時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng)那么，處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出各種頻率的光可能使此金屬發(fā)生光電效應(yīng)的至少有()A1種 B2種C3種 D4種解析：選B.發(fā)生光電效應(yīng)的條件是照射光的頻率要大于該金屬的極限頻率本題未知該金屬的極限頻率，但可以用比較的辦法來(lái)確定一定能發(fā)生光電效應(yīng)的頻率氫原子由第3能級(jí)向低能級(jí)躍遷的可能情形為31，32，21，共3種其中31發(fā)出的光子頻率大于21發(fā)出的光子頻率，32發(fā)出的光子頻率小于21發(fā)出的光子頻率，已知21發(fā)出的光子能發(fā)生光電效應(yīng)，則31發(fā)出的光子一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而32發(fā)出的光子無(wú)法判定是否能發(fā)生光電效應(yīng)因此輻射出的3種頻率的光能使此金屬發(fā)生光電

29、效應(yīng)的至少有2種9.(多選)氫原子的能級(jí)如圖所示，已知可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1.623.11 eV.下列說(shuō)法正確的是()A處于n3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離B大量氫原子從高能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光具有顯著的熱效應(yīng)C大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出2種不同頻率的可見(jiàn)光D大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的可見(jiàn)光解析：選ABC.紫外線的頻率比可見(jiàn)光的高，因此紫外線光子的能量應(yīng)大于3.11 eV，而處于n3能級(jí)的氫原子其電離能僅為1.51 eV3.11 eV，所以處于n3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離，A對(duì)；大量氫原子從高能級(jí)向n3能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子的能量小于1.51 eV1.62 eV，即所發(fā)出的光子為有顯著熱效應(yīng)的紅外光子，B對(duì)；大量處于n4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以輻射出的光子的種類為NC6種，其中有2種不同頻率的可見(jiàn)光，C對(duì)，D