第3章 3.3量子論視野下的原子模型 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)10

1、.學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)十建議用時(shí)：45分鐘學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1多項(xiàng)選擇關(guān)于玻爾的原子模型，下述說(shuō)法中正確的有 A它徹底否認(rèn)了經(jīng)典的電磁理論B它開(kāi)展了盧瑟福的核式構(gòu)造學(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】原子核式構(gòu)造模型與經(jīng)典電磁理論的種種矛盾說(shuō)明，經(jīng)典電磁理論已不適用于原子系統(tǒng)，玻爾從光譜學(xué)成就得到啟發(fā)，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；但在玻爾的原子模型中仍然認(rèn)為原子中有一很小的原子核，電子在核外繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電子受到的庫(kù)侖力提供向心力，并沒(méi)有完全拋棄經(jīng)典的電磁理論【答案】BD2下面關(guān)于玻爾理論的解釋中，正確的說(shuō)法是 A原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，每

2、個(gè)狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一定的能量B原子中，雖然核外電子不斷做加速運(yùn)動(dòng)，即使能量狀態(tài)不改變，也會(huì)向外輻射能量C原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定要輻射一定頻率的光子D原子從高能級(jí)態(tài)躍遷到另一低能級(jí)態(tài)時(shí)，一定要輻射光子，但光子的頻率不固定【解析】根據(jù)玻爾原子理論可以斷定選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，可能輻射一定頻率的光子，也可能吸收一定頻率的光子，應(yīng)選項(xiàng)C不正確；原子從高能級(jí)態(tài)躍遷到另一低能級(jí)態(tài)時(shí)，一定要輻射一定頻率的光子，D錯(cuò)誤【答案】A3設(shè)氫原子由n3的狀態(tài)向n2的狀態(tài)躍遷時(shí)放出能量為E、頻率為的光子那么氫原子 圖332A躍遷時(shí)可以放出或吸收能量為任意值的光子B由n2的狀態(tài)向

3、n1的狀態(tài)躍遷時(shí)放出光子的能量等于EC由n2的狀態(tài)向n3的狀態(tài)躍遷時(shí)吸收光子的能量等于ED由n4的狀態(tài)向n3的狀態(tài)躍遷時(shí)放出光子的頻率大于【解析】原子躍遷時(shí)可以放出或吸收能量為特定值的光子，A錯(cuò)；由n2的狀態(tài)向n1的狀態(tài)躍遷時(shí)，能量比由n3的狀態(tài)向n2的狀態(tài)躍遷時(shí)要大，所以放出光子的能量大于E，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由n2的狀態(tài)向n3的狀態(tài)躍遷時(shí)吸收光子的能量等于由n3的狀態(tài)向n2的狀態(tài)躍遷時(shí)放出的能量E，C項(xiàng)正確；由n4的狀態(tài)向n3的狀態(tài)躍遷時(shí)放出光子的能量較小，所以頻率小于，D項(xiàng)錯(cuò)【答案】C4多項(xiàng)選擇氫原子的能級(jí)圖如圖333所示，現(xiàn)用光子能量介于1012.9 eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，

4、那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：06092030】圖333A在照射光中可能被吸收的光子能量有無(wú)數(shù)種B在照射光中可能被吸收的光子能量只有3種C照射后可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有6種D照射后可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有3種【解析】根據(jù)躍遷規(guī)律hEmEn和能級(jí)圖，可知A錯(cuò)，B對(duì)；氫原子吸收光子后能躍遷到最高為n4的能級(jí)，能發(fā)射的光子的波長(zhǎng)有C6種，故C對(duì)，D錯(cuò)【答案】BC5根據(jù)玻爾理論，以下關(guān)于氫原子的闡述正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：06092076】A假設(shè)氫原子由能量為En的定態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，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)，假設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的頻率為，那么其發(fā)光的

5、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，rarb，那么此過(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】氫原子由能量為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不同，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤；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，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；氫原子中的電子由半徑大的軌道躍遷到半徑小的軌道，能級(jí)降低，因此要輻射某一頻率的光子，應(yīng)選項(xiàng)C正確；氫原子吸收光子后能量增加，能級(jí)升高，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤【答案】C6用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的氫原子，發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫可以釋放出三種不同頻率的光子，它們

6、的頻率由低到高依次為1、2、3，由此可知，開(kāi)場(chǎng)用來(lái)照射容器的單色光的光子能量可以表示為_(kāi)或_【解析】氫原子吸收光子能向外輻射三種不同頻率的光子，說(shuō)明其吸收光子后從基態(tài)躍遷到第三能級(jí)，在第三能級(jí)不穩(wěn)定，又向較低能級(jí)躍遷，發(fā)出光子其中從第三能級(jí)躍遷到基態(tài)的光子能量最大為h3，所以氫原子吸收的光子能量應(yīng)為Eh3，且關(guān)系式h3h1h2成立【答案】h3h1h27氫原子的能級(jí)圖如圖334所示某金屬的極限波長(zhǎng)恰等于氫原子由n4能級(jí)躍遷到n2能級(jí)所發(fā)出的光的波長(zhǎng)如今用氫原子由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)時(shí)發(fā)出的光去照射，求從該金屬外表逸出的光電子的最大初動(dòng)能是多少電子伏？圖334【解析】設(shè)氫原子由n4能級(jí)躍遷到n2

7、能級(jí)所發(fā)出的光子波長(zhǎng)為0，由n2能級(jí)躍遷到n1能級(jí)所發(fā)出的光子波長(zhǎng)為，那么E4E2h，并且逸出功W0h，E2E1h，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電方程EkhW0得，光子的最大初動(dòng)能為Ekhhhchc2E2E1E47.65 eV.【答案】7.65 eV8氫原子基態(tài)的電子軌道半徑為r10.5281010 m，量子數(shù)為n的能級(jí)值為En eV.1求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能；2有一群氫原子處于量子數(shù)n3的激發(fā)態(tài)畫(huà)出能級(jí)圖，在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線；3計(jì)算這幾條光譜線中波長(zhǎng)最短的一條的波長(zhǎng)其中靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，電子電量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js

8、，真空中光速c3.0108 m/s【解析】1設(shè)電子的質(zhì)量為m，電子在基態(tài)軌道上的速率為v1，根據(jù)牛頓第二定律和庫(kù)侖定律有m，所以Ekmv J2.181018 J13.6 eV.2當(dāng)氫原子從量子數(shù)n3的能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，可以得到3條光譜線，如下圖3與波長(zhǎng)最短的一條光譜線對(duì)應(yīng)的能級(jí)差為E3E1. m1.03107 m.【答案】113.6 eV2見(jiàn)解析31.03107 m才能提升9多項(xiàng)選擇如圖335為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，那么氫原子 圖335A從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)比從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)短B從n5能級(jí)躍遷到n1能級(jí)比從n5能級(jí)躍遷到n4能級(jí)輻射出電磁波的速度大C處于不

9、同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的D從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子一定向外放出能量【解析】根據(jù)Eh，可知Eh，從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)比從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)放出能量小，所以從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)比從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電磁波的速度是光速，與電磁波的波長(zhǎng)、頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率不一樣，C正確；從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子一定向外放出能量，D正確【答案】CD10氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為EnE1/n2，其中n2,3,4，.用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最

10、大波長(zhǎng)為 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：06092077】ABC D【解析】由En知，第一激發(fā)態(tài)的能量為E2 ，又，得，應(yīng)選項(xiàng)C正確【答案】C11氫原子部分能級(jí)的示意圖如圖336所示，不同色光的光子能量如下表所示：圖336色光紅橙黃綠藍(lán)靛紫光子能量范圍eV1.612002.002072.072142.142532.532762.76310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_(kāi)、_.【解析】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，E10.853.40 eV2.55 eV，即藍(lán)靛光；也可能是氫原子由第3能級(jí)向第2能級(jí)躍遷過(guò)程中所輻射的光子，E21.513.40 eV1.89 eV，即紅光【答案】紅藍(lán)靛12原子可以從原子間的碰撞中獲得能量，從而發(fā)生能級(jí)躍遷在碰撞中，動(dòng)能損失最大的是完全非彈性碰撞一個(gè)具有13.6 eV動(dòng)能、處于基態(tài)的氫原子與另一個(gè)靜止的、也處于基態(tài)的氫原子發(fā)生對(duì)心正碰，設(shè)碰撞中損失的能量全部被靜止的氫原子吸收?qǐng)D3371是否可以使基態(tài)氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷氫原子能級(jí)如圖337所示2假設(shè)上述碰撞中可以使基態(tài)氫原子發(fā)生電離，那么氫原子的初動(dòng)能至少為多少？【解析】1設(shè)運(yùn)動(dòng)氫原子的速度為v0，完全非彈性碰撞后兩者的速度為v，損失的動(dòng)能