《吉林省高中物理选修3-5“同课异构”教学检测：第十八章 第4节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吉林省高中物理选修3-5“同课异构”教学检测：第十八章 第4节（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1轨道量子化与定态 (1)玻尔认为，电子绕原子核做圆周运动，服从经典力学的规律，但轨道_任意的， 只有当半径大小符合一定条件时，这样的轨道才是可能的，也就是说：电子的轨道是 _的电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生_辐射(2)电子在不同轨道上运动时能量是不同的，轨道的量子化势必对应着能量的量子化， 这 些量子化的能量值叫做_这些具有确定能量的稳定状态称为_，能量最低的 状态叫做_，其他状态叫做_也就是说，原子只能处在一系列_的 能量状态中 2频率条件 玻尔假定：当电子从能量_的定态轨道跃迁到能量_的定态轨道时，会辐 射出能量为_的光子，反之会_光子频率条件表达式为_ 3玻尔理论对氢光谱
2、的解释 (1)玻尔理论解释巴耳末公式：按照玻尔理论，从高能级跃迁到低能级时辐射的光子的能 量为 hEmEn；巴耳末公式中的正整数 n 和 2 正好代表能级跃迁之前和跃迁之后的 _的量子数 n 和 2，并且理论上的计算和实验测量的_符合得很 好，同样，玻尔理论也能很好地解释甚至预言氢原子的其他谱线系 (2)解释气体导电发光：气体放电管中的原子受到_的撞击，有可能跃迁到 激发态，激发态是不稳定的，会自发地向低能级跃迁，放出光子 (3)解释氢光谱的不连续：原子从高能态向低能态跃迁时放出光子的能量等于前后 _由于原子的能级是_的，所以放出的光子的能量也是_ 的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线 4
3、玻尔模型的局限性 (1)玻尔理论的成功之处：玻尔的原子理论第一次将_引入原子领域，提出了 _和_的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律 (2)玻尔理论的局限性：对更复杂的原子发光，玻尔理论却无法解释，它的不足之处在于 过多地保留了_，仍然把电子的运动看成是经典力学描述下的轨道运动【概念规律练】 知识点一 玻尔的原子理论 1根据玻尔的原子模型，原子中核外电子绕核运转的半径( ) A可以取任意值 B可以在某一范围内取任意值 C可以取一系列不连续的任意值 D是一系列不连续的特定值 2玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有( ) A原子处在具有一定能量的定态中，虽然电子做圆周运动，但不向外辐射能量 B
4、原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的 分布是不连续的 C电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子 D电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率 知识点二 原子的跃迁 3根据玻尔理论，某原子从能量为 E 的轨道跃迁到能量为 E的轨道，辐射出波长为 的光以 h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，E等于( )AEh BEhccCEh DEhcc 4氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中( ) A原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大 B原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减
5、小，原子的能量也减小 C原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子的能量增大 D原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大 【方法技巧练】 一、原子跃迁过程放出或吸收光子的能量的计算图 1 5如图 1 中画出了氢原子的 4 个能级，并注明了相应的能量 En.用下列几种能量的光子 照射处于基态的原子，能使氢原子发生跃迁或电离的是( ) A9 eV 的光子 B12 eV 的光子 C10.2 eV 的光子 D15 eV 的光子 6设氢原子从基态向 n2 能级跃迁时，吸收的光子波长为 1，从 n2 激发态向 n3 能级跃迁时，吸收的光子波长为 2，则氢原子从 n3 激
6、发态向低能级跃迁时，所辐射 光子的波长可能为( ) A1 B2C12 D.1212 二、氢原子跃迁放出光子种类的分析方法 7已知氢原子的能级结构如图 2 所示，可见光的光子能量范围约为 1.62 eV3.11 eV.下 列有关说法错误的是( )图 2 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，发出的光具有显著的热效应 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大量处于 n4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 3 种不同频率的可见光1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
7、，就要向外辐射电磁波 B处于定态的原子，其电子做圆周运动，但并不向外辐射能量 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 2原子的能量量子化现象是指( ) A原子的能量是不可以改变的 B原子的能量与电子的轨道无关 C原子的能量状态是不连续的 D原子具有分立的能级 3根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指( ) A电子的动能 B电子的电势能 C电子的电势能与动能之和 D电子的动能、电势能和原子核能之和 4一群氢原子处于同一较高的激发态，它们在向较低激发态或基态跃迁的过程中( ) A可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干
8、条暗线 B可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条明线 C只能吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线 D只能发出频率一定的光子，形成光谱中的一条明线 5有关氢原子光谱的说法正确的是( ) A氢原子的发射光谱是连续谱 B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关图 3 6氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态氦离子能量为 E1 54.4 eV，氦离子能级的示意图如图 3 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( ) A40.8 eV B43.2 eV C51.0
9、eV D54.4 eV 7氢原子处于量子数 n3 的状态时，要使它的核外电子成为自由电子，吸收的光子能 量应是( ) A13.6 eV B3.5 eV C1.51 eV D0.54 eV 8氢原子从能量为 E1的较高激发态跃迁到能量为 E2的较低激发态，设真空中的光速为 c，则( )A吸收光子的波长为cE1E2hB辐射光子的波长为cE1E2hC吸收光子的波长为chE1E2D辐射光子的波长为chE1E2图 4 9氢原子的部分能级如图 4 所示已知可见光的光子能量在 1.62 eV 到 3.11 eV 之 间由 此可推知，氢原子( ) A从高能级向 n1 能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短 B从
10、高能级向 n2 能级跃迁时发出的光均为可见光 C从高能级向 n3 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高 D从 n3 能级向 n2 能级跃迁时发出的光为可见光 10图 5 所示为氢原子的能级图一群处于 n4 激发态的氢原子，发生跃迁时可观测 到 氢原子发射不同波长的光有多少种( )图 5 A6 B2 C3 D1 题 号12345678910答 案 11.已知氢原子的电子轨道半径为 r10.5281010 m，量子数为 n 的能级的能量值为 En eV.13.6n2 (1)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 原子能发出哪几种光谱线； (2)计算这几种光谱线
11、中最短的波长(静电力常量 k9109 Nm2/C2，电子电荷量 e 1.61019 C，普朗克常量 h6.631034 Js，真空中光速 c3.00108 m/s)第第 4 节节 玻尔的原子模型玻尔的原子模型 课前预习练 1(1)不是 量子化 电磁 (2)能级 定态 基态 激发态 不连续 2较高 较低 h 吸收 hEmEn 3(1)定态轨道 里德伯常量 (2)高速运动的电子(3)两能级差 分立 分立 4(1)量子观念 定态 跃迁 (2)经典理论 课堂探究练 1D 2ABC 点评 解答本题应注意把握以下三点：(1)电子的轨道是一些不连续的某些分立的值，不同轨道对应不同的能量值(2)电子在可能的轨
12、道上，不向外辐射能量，状态稳定，原子处于一系列不连续的能量状态(3)原子从一种定态跃迁到另一种定态时要吸收或辐射一定频率的光子3C 4D 5CD 方法总结 由跃迁条件可知，氢原子在各能级间跃迁时，只能吸收能量值刚好等于某两能级之差的光子，即 hE末E初；当光子的能量大于氢原子的基态电离能时，电子将脱离原子核的束缚而成为自由电子，不受氢原子能级间跃迁条件的限制6ABD 7D 方法总结 判断辐射光子的种类时要注意区别是一群氢原子还是一个氢原子，一个氢原子时最多发出的光子数为 n1 种；大量氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射的可能频率数用 C 计算2 n课后巩固练 1BCD 2CD 3C 4B 5BC 6B 7ABC 8D 9AD 10A 11见解析解析 (1)当 n1 时，能量级为 E1 eV13.6 eV；13.612当 n2 时，能量级为 E2 eV3.4 eV；13.622当 n3 时，能量级为 E3 eV1.51 eV；13.632能发出的光谱线分别为 32,21,31 共三种，能级图如下图所示(2)由 E3向 E1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短hEmEn，又知 则有c mhcE3E16.63 1034 3 10812.09 1.6 10191.03107 m
