1、课时分层作业(十三)玻尔原子模型(建议用时：25分钟)考点一对玻尔原子模型的理解1(多选)根据玻尔理论，以下说法正确的是()A电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C原子内电子的可能轨道是不连续的D原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差BCD根据玻尔理论，电子绕核运动有加速度，但并不向外辐射能量，也不会向外辐射电磁波，选项A错误，B正确；玻尔理论中的第二条假设，就是电子绕核运动可能的轨道半径是量子化的，不连续的，选项C正确；原子在发生能级跃迁时，要放出或吸收一定频率的光子，光子能量取决于两个轨道的能量差，故选项D正确
2、2根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是()A若氢原子由能量为En的定态向低能级m跃迁，则氢原子要辐射的光子能量为hEnEmB电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为，则其发光的频率也是C一个氢原子中的电子从一个半径为ra的轨道直接跃迁到另一半径为rb的轨道，则此过程原子要辐射某一频率的光子D氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁A原子由能量为En的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于能级差，故A对；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故B错；电子只有由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，才能辐射某一频率的光子，故C错；原子吸收光子后能量增加，能级升高，故D错
3、3(多选)光子的发射和吸收过程是()A原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B原子不能从低能级向高能级跃迁C原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，电子的电势能增加D原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差CD原子从基态跃迁到激发态要吸收光子，吸收的光子的能量等于原子在初、末两个能级的能量差，故A错误；原子吸收光子可能从低能级跃迁到高能级，故B错误；原子吸收光子后从低能级向高能级跃迁，电子动能变小，电子的电势能增加，总能量增加，故C正确；根据玻尔理论可知，原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子
4、的能量恒等于始、末两个能级的能量差值，故D正确4已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En，其中n2,3用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()ABCDC第一激发态是能量最低的激发态n2，依题意可知第一激发态能量为E2；电离是氢原子从第一激发态跃迁到最高能级n(n)的过程，需要吸收的最小光子能量为E0E2，由E得：，所以能使氢原子从第一激发态电离的光子最大波长为，故C选项正确5一个氢原子中的电子从一个半径为ra的轨道自发地直接跃迁至另一半径为rb的轨道，已知rarb，则在此过程中()A原子发出一系列频率的光子B原子要吸收一系列频率的光子C原子要吸收
5、某一频率的光子D原子要辐射某一频率的光子D因为是从高能级向低能级跃迁，所以应放出光子，故B、C错误；“直接”从一能级跃迁到另一能级，只对应某一能级差，故只能放出某一频率的光子，故A错误，D正确考点二对氢原子跃迁的理解6(多选)氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.623.11 eV下列说法正确的是()A处于n3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B大量氢原子从高能级向n3能级跃迁时，可能发出可见光C大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D一个处于n3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光AC由于E31.51 eV，紫外线光
6、子的能量大于可见光光子的能量，即E紫EE31.51 eV，可以使氢原子电离，A正确；大量氢原子从高能级向n3能级跃迁时，最大能量为1.51 eV，即辐射出光子的能量最大为1.51 eV，小于可见光光子的能量，B错误；n4时跃迁发出光的频率数为C6种，C正确；一个处于n3能级的氢原子向低能级跃迁时最多可能发出(31)2种不同频率的光，D错误7氢原子从n4的激发态直接跃迁到n2的激发态时，发出蓝色光，则当氢原子从n5的激发态直接跃迁到n2的激发态时，可能发出的光是()A红外线 B红光C紫光D射线C氢原子从n4、5的能级向n2的能级跃迁时辐射的光为可见光，且辐射光子的能量满足hEmEn，能级差越大，
7、光频率越高，而紫色光的频率高于蓝色光的频率，综上所述，选项C正确8(多选)欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施可行的是()A用10.2 eV的光子照射B用11 eV的光子照射C用14 eV的光子照射D用10 eV的光子照射AC由氢原子的能级图可求得E2E13.40 eV(13.6) eV10.2 eV，即10.2 eV是第二能级与基态之间的能量差，处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后将跃迁到第二能级态，可使处于基态的氢原子激发，A对；EmE111 eV，即不满足玻尔理论关于跃迁的条件，B错；要使处于基态的氢原子电离，照射光的能量须大于等于13.6 eV，而14 eV13.6 eV，故
8、14 eV的光子可使基态的氢原子电离，C对；EmE110 eV，既不满足玻尔理论关于跃迁的条件，也不能使氢原子电离，D错9氢原子基态的能量为E113.6 eV大量氢原子处于某一激发态由这些氢原子可能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，频率最小的光子的能量为_eV(保留2位有效数字)，这些光子可具有_种不同的频率解析频率最大的光子能量为0.96E1，即En(13.6 eV)0.96(13.6 eV)，解得En0.54 eV，即n5，从n5能级开始，根据可得共有10种不同频率的光子从n5到n4跃迁的光子频率最小，根据EE5E4可得频率最小的光子的能量为0.31 eV答案0.311
9、0(建议用时：15分钟)10(多选)设氢原子由n3的状态向n2的状态跃迁时放出能量为E、频率为的光子则氢原子()A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n3的状态跃迁时放出光子的频率大于BC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n3的状态跃迁时
10、放出光子的能量较小，所以频率小于，D项错11氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如表所示色光光子红橙黄绿蓝靛紫光子能量范围/eV1.612002.002072.072142.142532.532762.76310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()A红、蓝靛 B黄、绿C红、紫D蓝靛、紫A根据跃迁假设，发射光子的能量hEmEn如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV的光子，由表格数据判断出它不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV的三种光
11、子，只有1.89 eV的光属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.66 eV的六种光子，1.89 eV和2.55 eV的光属于可见光，1.89 eV的光为红光，2.55 eV的光为蓝靛光，选项A正确12已知氢原子基态的电子轨道半径为r10.5281010 m，量子数为n的能级为En eV(1)求电子在基态轨道上运动的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出的光谱线；(3)计算这几种光谱线中最短的波长(静电力常量k9109 Nm2/C2，电子电
12、荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034 Js，真空中光速c3108 m/s)解析(1)核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑引力提供向心力，则，又知Ekmv2，故电子在基态轨道上运动的动能为Ek J2.181018 J13.6 eV(2)当n1时，能级为E1 eV13.6 eV，当n2时，能级为E2 eV3.4 eV，当n3时，能级为E3 eV1.51 eV，能发出的光谱线分别为32、21、31共3种，能级图如图所示(3)由E3向E1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短hE3E1，又知，则有 m1.03107m答案见解析13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
13、核的束缚而成为自由电子(1)若要使n2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e1.61019 C，电子质量me0.911030 kg，氢原子基态能量E113.6 eV，普朗克常量h6.631034 Js)解析(1)n2时，E2 eV3.4 eV，n时，E0，要使n2的氢原子电离，电离能EEE23.4 eV，8.211014 Hz(2)波长为200 nm的一个光子所具有的能量为E0h1h9.9451019J，电离能E3.41.61019 J5.441019 J，由能量守恒得E0Emev2，代入数值解得v9.95105 m/s答案(1)8.211014 Hz(2)9.95105 m/s