2015_2016高中物理第3章第34節(jié)氫原子光譜原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)學(xué)案粵教版選修3_5+2015_2016高中物理第3章第4節(jié)熱力學(xué)第二定律學(xué)案粵教版選修3_3

1、2015_2016高中物理第3章第34節(jié)氫原子光譜原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)學(xué)案粵教版選修3_5第三節(jié)氫原子光譜 第四節(jié)原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)1原子的氣體通電后可以發(fā)光并產(chǎn)生固定不變的光譜，這種光譜被稱為原子光譜2每種原子都有自己特定的原子光譜，不同的原子，其原子光譜不同，因而原子光譜被稱為原子的指紋3人們把一系列符合巴耳末公式的光譜線稱為巴耳末系，其公式為，n3，4，5，4由于氫原子光譜是分立的，因此我們猜想原子內(nèi)部的能量也是不連續(xù)的，并把此能量稱為原子的能級(jí)5氫原子的能級(jí)公式為En，n1，2，3，其中E113.6_eV，這個(gè)最低能級(jí)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)稱為基態(tài)，其他狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)6處于激發(fā)態(tài)的氫原子是不穩(wěn)定的，它會(huì)向較

2、低的能級(jí)躍遷，躍遷時(shí)釋放出來(lái)的能量以光子的形式向外輻射，輻射出來(lái)的能量等于兩能級(jí)間的能量差1(多選)關(guān)于玻爾原子理論的基本假設(shè)，下列說(shuō)法中正確的是(AB)A原子中的電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力提供向心力B電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑只能取某些特定的值，而不是任意的C原子的能量包括電子的動(dòng)能和勢(shì)能，電子動(dòng)能可取任意值，勢(shì)能只能取某些分立值D電子由一條軌道躍遷到另一條軌道上時(shí)，輻射(或吸收)的光子頻率等于電子繞核運(yùn)動(dòng)的頻率解析：由玻爾理論知，A、B正確；因電子軌道是量子化的，所以原子的能量也是量子化的，C錯(cuò)誤；電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，不向外輻射能量，原子輻射的能量與電子繞核運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤2大量氫原子從

3、n5的激發(fā)態(tài)，向低能級(jí)躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光譜線條數(shù)是(D)A4條 B6條 C8條 D10條解析：由題意可知，當(dāng)大量氫原子從n5能級(jí)躍遷時(shí)，有C2510條光譜線產(chǎn)生3下列物質(zhì)產(chǎn)生的光譜是線狀譜的是(D)A熾熱的鋼水B發(fā)亮的白熾燈C熾熱的高壓氣體D固體或液體汽化成稀薄氣體后發(fā)光解析：熾熱的固體、液體和高壓氣體產(chǎn)生的光譜是連續(xù)譜4(多選)關(guān)于玻爾的原子模型，下述說(shuō)法中正確的有(BD)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：玻爾的原子模型在核式結(jié)構(gòu)模型的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

4、就在于引入了量子化理論，缺點(diǎn)是被過(guò)多引入的經(jīng)典力學(xué)所困，故C錯(cuò)誤、D正確5一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài)，它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過(guò)程中(B)A可能吸收一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條暗線B可能發(fā)出一系列頻率不同的光子，形成光譜中的若干條亮線C只吸收頻率一定的光子，形成光譜中的一條暗線D只發(fā)出頻率一定的光子，形成光譜中的一條亮線解析：當(dāng)原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，原子將發(fā)出光子，由于不只是兩個(gè)特定能級(jí)之間的躍遷，所以它可以發(fā)出一系列頻率的光子，形成光譜中的若干條亮線6(多選)有關(guān)原子光譜，下列說(shuō)法正確的是(BD)A原子光譜不能反映原子結(jié)構(gòu)特征B氫原子光譜跟氧原子光譜是不同的C太陽(yáng)光

5、譜是連續(xù)譜D鑒別物質(zhì)的成分可以采用光譜分析解析：不同的原子發(fā)出的譜線不相同，每一種原子都有自己的特征譜線，利用光譜分析可以用來(lái)確定元素，原子光譜可以間接反映原子結(jié)構(gòu)的特征，故B、D正確，A錯(cuò)誤太陽(yáng)光譜是不連續(xù)的，故C不正確7氫原子的能級(jí)圖如圖所示欲使一處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，則該氫原子需要吸收的能量至少是(A)A13.60 eV B10.20 eVC0.54 eV D27.20 eV解析：要使氫原子變成氫離子，是使氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，需要吸收的能量大于等于EEnE10(13.60) eV13.60 eV，選項(xiàng)A滿足題意8根據(jù)玻爾理論，下列關(guān)于氫原子的論述正確的是(C

6、)A若氫原子由能量為En的定態(tài)向低能級(jí)躍遷，則氫原子要輻射的光子能量為hEnB電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，若圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為，則其發(fā)光的頻率也是C一個(gè)氫原子中的電子從一個(gè)半徑為ra的軌道自發(fā)地直接躍遷到另一半徑為rb的軌道，已知ra>rb，則此過(guò)程原子要輻射某一頻率的光子D氫原子吸收光子后，將從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷解析：原子由能量為En的定態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量等于能級(jí)差，與En不相等，故A錯(cuò)；電子沿某一軌道繞核運(yùn)動(dòng)，處于某一定態(tài)，不向外輻射能量，故B錯(cuò)；電子由半徑大的軌道躍遷到半徑小的軌道，能級(jí)降低，因而要輻射某一頻率的光子，故C正確；原子吸收光子后能量增加，能級(jí)升高，故D錯(cuò)9氫原

7、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)A紅、藍(lán)靛 B黃、綠C紅、紫 D藍(lán)靛、紫解析：本題意在考查考生對(duì)氫原子能級(jí)的理解，并能正確結(jié)合電磁波譜解決氫原子躍遷的能級(jí)問(wèn)題由七種色光的光子的不同能量可知，可見(jiàn)光光子的能量范圍在1.613.10 eV，故可能是由第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷過(guò)程中所輻射的光子，E10.85 eV(3.40)eV2.55 eV，即藍(lán)靛光；也可能是氫原子由第3能級(jí)向

8、第2能級(jí)躍遷過(guò)程中所輻射的光子，E21.51 eV(3.40)eV1.89 eV，即紅光10如圖所示為氫原子最低的四個(gè)能級(jí)，當(dāng)氫原子在這些能級(jí)間躍遷時(shí)(1)有可能放出幾種不同能量的光子？(2)在哪兩個(gè)能級(jí)間躍遷時(shí)，所發(fā)出的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng)？波長(zhǎng)是多少？解析：(1)由N，可得N6種；(2)氫原子由第四能級(jí)向第三能級(jí)躍遷時(shí)，能級(jí)差最小，輻射的光子能量最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，根據(jù)hE4E30.85(1.51) eV0.66 eV， m1.88×m. 答案：(1)6(2)第四能級(jí)向第三能級(jí)1.88×m2015_2016高中物理第3章第4節(jié)熱力學(xué)第二定律學(xué)案粵教版選修3_3第三章熱力學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)

9、熱力學(xué)第二定律1通過(guò)自然界中客觀過(guò)程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律2了解熱力學(xué)第二定律的兩種不同表述，以及兩種表述的物理實(shí)質(zhì)3了解什么是第二類永動(dòng)機(jī)，知道為什么它不能制成4了解熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì)5了解熵是反映系統(tǒng)無(wú)序程度的物理量1自然界發(fā)生的過(guò)程一定遵守?zé)崃W(xué)第一定律，但遵守?zé)崃W(xué)第一定律的過(guò)程不一定能發(fā)生，因?yàn)樗荒苷f(shuō)明自然界過(guò)程進(jìn)行的方向，熱力學(xué)第二定律就是反映自然界過(guò)程進(jìn)行方向和條件的定律2熱傳導(dǎo)過(guò)程中，熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，但人們從來(lái)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)熱量自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體，這說(shuō)明熱傳導(dǎo)過(guò)程具有方向性，要想使熱量從低溫物體傳給高溫物體，必須借助外界的作用3機(jī)械能和內(nèi)

10、能的轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能是可以自發(fā)進(jìn)行的，而相反過(guò)程不能自發(fā)進(jìn)行，要將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，必然會(huì)引起其他影響4第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，它是指從單一熱源吸熱全部用來(lái)對(duì)外做功又不引起其他變化，把得到的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，效率達(dá)到100%的熱機(jī)5熱力學(xué)第二定律常見(jiàn)的有兩種表述，克勞修斯的表述是按照熱傳導(dǎo)的方向性表述的，開(kāi)爾文的表述是按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性表述的，兩種表述是等價(jià)的6從微觀看，熱力學(xué)第二定律表明：與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過(guò)程，總是朝著分子熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)序性增加的方向，即熵增大的方向進(jìn)行的1(多選)關(guān)于熱傳導(dǎo)的方向性，下列說(shuō)法正確的是(AC)A熱量能自發(fā)地由高溫

11、物體傳給低溫物體B熱量能自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體C在一定條件下，熱量也可以從低溫物體傳給高溫物體D熱量不可能從低溫物體傳給高溫物體解析：在有外力做功的情況下，熱量可以從低溫物體傳給高溫物體，但熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體2(多選)下列說(shuō)法中正確的是(AC)A一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性B一切不違反能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的物理過(guò)程都是可能實(shí)現(xiàn)的C由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過(guò)程能否自發(fā)進(jìn)行D一切物理過(guò)程都不可能自發(fā)地進(jìn)行解析：能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過(guò)程都是具有方向性的，A對(duì)第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律，但是不能實(shí)現(xiàn)，B錯(cuò)在熱傳遞的過(guò)程中，能量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但其逆過(guò)

12、程不可能自發(fā)地進(jìn)行，C對(duì)、D錯(cuò)3下列說(shuō)法正確的是(C)A熱力學(xué)第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B電流流過(guò)導(dǎo)體轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，反過(guò)來(lái)，可將內(nèi)能收集起來(lái)，再轉(zhuǎn)化成相同大小的電流C可以做成一種熱機(jī)，由熱源吸取一定的熱量而對(duì)外做功D冰可以熔化成水，水也可以結(jié)成冰，這個(gè)現(xiàn)象違背了熱力學(xué)第二定律解析：熱力學(xué)第二定律說(shuō)明了一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都是有方向性的，但并沒(méi)有否認(rèn)以特殊方式利用能量的可能性，故A錯(cuò)；功和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化具有方向性，其逆過(guò)程是不可能自發(fā)實(shí)現(xiàn)的，故B錯(cuò)；冰熔化成水，水結(jié)成冰，伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，不是自發(fā)進(jìn)行的，沒(méi)有違背熱力學(xué)第二定律4根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷不正確的是(A)A電流的能

13、不可能全部變?yōu)閮?nèi)能B在火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔蹸熱機(jī)中，燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能D在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體解析：根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性，電流的能可全部變?yōu)閮?nèi)能(由焦耳定律可知)，而內(nèi)能不可能全部變成電流的能，而不產(chǎn)生其他影響機(jī)械能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機(jī)械能在熱傳導(dǎo)中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體5(多選)關(guān)于制冷機(jī)制冷過(guò)程的說(shuō)法中，正確的是(BD)A此過(guò)程違反了熱力學(xué)第二定律B此過(guò)程沒(méi)有違反熱力學(xué)第二定律C此過(guò)程違反了能量守恒定律D此過(guò)程沒(méi)有違

14、反能量守恒定律解析：制冷機(jī)可以從低溫物體吸收熱量傳給高溫物體，但必須消耗電能熱力學(xué)第二定律并不否認(rèn)熱量可從低溫物體傳給高溫物體，關(guān)鍵是“不產(chǎn)生其他影響”，A錯(cuò)誤、B正確任何物理過(guò)程都不違反能量守恒定律，C錯(cuò)誤、D正確6(多選)下列說(shuō)法正確的是(BD)A第二類永動(dòng)機(jī)和第一類永動(dòng)機(jī)一樣，都違背了能量守恒定律B第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性C自然界中的能量是守恒的，所以不用節(jié)約能源D自然界中的能量盡管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要節(jié)約能源解析：第一類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律；第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性，故B、D選項(xiàng)正確7(多選)下列關(guān)于熵的說(shuō)法中正確的是(AC)A熵是

15、熱力學(xué)中的一個(gè)狀態(tài)量B熵是熱力學(xué)中的一個(gè)過(guò)程量C熵值越大，無(wú)序程度越大D熵值越小，無(wú)序程度越大解析：熵值越大，無(wú)序程度越大，而熵是狀態(tài)量8關(guān)于熱力學(xué)定律和分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法中正確的是(B)A我們可以利用高科技手段，將流散到周圍環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來(lái)加以利用而不引起其他變化B利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這在原理上是可行的C在分子力作用范圍內(nèi)，分子力總是隨分子間距離的增大而減小D溫度升高時(shí)，物體中每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都將增大解析：由熱力學(xué)第二定律可知，A錯(cuò)誤、B正確；由分子間作用力與分子間距的關(guān)系可知，C項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高時(shí)，物體中分子平均動(dòng)能增大，但并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增大，即并不是每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤9(多選)如圖為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外下列說(shuō)法正確的是(BC)A熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律D電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律解析：熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能量守恒定