1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业 七玻尔的原子模型能级 (30分钟50分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(多选)根据玻尔理论,氢原子中,量子数n越大,则下列说法中正确的是()A.电子的轨道半径越大B.核外电子的速率越大C.氢原子能级的能量越大D.核外电子的电势能越大【解析】选A、C、D。由玻尔理论和氢原子能级图知量子数越大,则轨道半径及总能量越大,电势能也越大,故A、C、D都正确;当轨道半径变大时电场力做负功,动能减小,因此速率越小,故B错。2.用紫外线照射一些物质时
2、,会发生荧光效应,即物质发出可见光。这些物质中的原子先后发生两次跃迁,其能量变化分别为E1和E2。下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是()A.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且|E1|E2|C.两次均向高能级跃迁,且|E1|E2|D.两次均向低能级跃迁,且|E1|E2|,B正确。3.氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A.40.8 eVB.43.2 eVC.51.0 eV D.54.4 eV【解析】选B。根据玻尔理论,氢原子吸收光子能量发生跃迁时
3、光子的能量需等于能级差或大于基态能级的绝对值,氦离子的跃迁也是同样的。因为E2-E1=-13.6eV-(-54.4)eV=40.8 eV,选项A是可能的。E3-E1=-6.0eV-(-54.4)eV=48.4 eVE4-E1=-3.4eV-(-54.4)eV=51.0eV,选项C是可能的。E-E1=0-(-54.4)eV=54.4eV,选项D是可能的.所以本题选B。4.(多选)根据玻尔理论,氢原子核外电子在n=1和n=2的轨道上运动时,其运动的()A.轨道半径之比为14B.动能之比为14C.速度大小之比为41D.周期之比为18【解析】选A、D。玻尔的原子理论表明:氢原子核外电子绕核做匀速圆周运
4、动,其向心力由原子核对它的库仑引力来提供.因为rn=n2r1,所以r1r2=14由=得,电子在某条轨道上运动时,电子运动的动能Ekn=,则Ek1Ek2=41电子运动的速度vn=e得v1v2=21由电子绕核做圆周运动的周期Tn=得T1T2=18故选项A、D正确。5.(多选)关于氢原子能级的跃迁,下列叙述中正确的是()A.用波长为60nm的X射线照射,可使处于基态的氢原子电离出自由电子B.用能量为10.2eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态C.用能量为11.0eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D.用能量为12.5eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态【解析】选A
5、、B。波长为60nm的X射线,光子能量E=h=6.6310-34J=3.3210-18J=20.75eV氢原子的电离能E=0-(-13.6)eV=13.6eVE=20.75eV所以可使氢原子电离,A项正确.据h=En-Em得,Em1=h+E1=10.2eV+(-13.6)eV=-3.4eVEm2=11.0eV+(-13.6)eV=-2.6eVEm3=12.5eV+(-13.6)eV=-1.1eV只有Em1=-3.4eV对应于n=2的状态,因电子绕核运动时,吸收光子只能吸收能量恰好为两能级差的光子,所以只有能量为10.2eV的光子可使氢原子从基态跃迁到激发态,B项正确。6.(多选)氢原子的部分能
6、级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知,氢原子()A.从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B.从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C.从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D.从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光【解析】选A、D。从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为10.20eV,不在1.62eV到3.11eV之间,A正确.已知可见光子能量在1.62eV到3.11 eV之间,从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量3.40eV,B错.从高能级向n=3能级跃迁时发出的光只有能量大于3.11e
7、V的光的频率才比可见光高,C错.从n=3到n=2的过程中释放的光子的能量等于1.89eV,介于1.62eV到3.11eV之间,所以是可见光,D对。二、非选择题(本大题共2小题,共20分)7.(10分)氢原子在基态时轨道半径r1=0.5310-10m,能量E1=-13.6eV。求氢原子处于基态时,(1)电子的动能。(2)原子的电势能。(3)用波长是多少的光照射可使其电离?(已知电子质量m=9.110-31kg)【解析】(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v1,则k=,所以电子动能Ek1=m=eV=13.6eV。(2)因为E1=Ek1+Ep1,所以Ep1=E1-Ek1=-13.6eV-13.6e
8、V=-27.2eV。(3)设用波长的光照射可使氢原子电离:=0-E1。所以=-=m=9.1410-8m。答案:(1)13.6 eV(2)-27.2eV(3)9.1410-8m【总结提升】氢原子的能级跃迁与电离(1)氢原子从低能级跃迁到高能级需吸收能量,通常吸收能量的方法有两种:一种是用一定能量的光子使氢原子跃迁,光子的能量必须等于两个能级间的能量差;另一种是用一定能量的实物粒子使氢原子跃迁,实物粒子的动能不小于氢原子的两能级差即可。(2)氢原子发生电离时,可以吸收光子,也可以与实物粒子发生碰撞,要使氢原子发生电离,光子的能量及实物粒子的动能均要大于氢原子的电离能。8.(10分)将氢原子电离,就
9、是从外部给电子以能量,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200nm的紫外线照射氢原子,则电子飞到离核无穷远处时的速度为多大?(电子电荷量e=1.610-19C,电子质量me=0.9110-30kg)【解题指南】解答本题需明确以下两点:(1)电离是指使激发态的原子的核外电子跃迁到n=的轨道,氢原子电离吸收的能量最小值等于电离能。(2)电离后电子的动能等于吸收的能量减去电离能后剩下的能量。【解析】(1)n=2时,E2=eV=-3.4eV。所谓电离,就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n=的轨道,n=时,E=0。所以,要使处于n=2激发态的原子电离,电离能为E=E-E2=3.4eV,=Hz=8.211014Hz。(2)波长为200nm的紫外线一个光子所具有的能量E0=h=h=6.6310-34J=9.94510-19J,电离能E=3.41.610-19J=5.4410-19J,由能量守恒h-E=mv2,代入数值解得v=106m/s.答案:(1)8.211014Hz(2)106m/s关闭Word文档返回原板块
