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第十八章原子结构4玻尔的原子模型1.多选关于玻尔的原子模型,下述说法中正确的有 A.它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B.它发展了卢瑟福的核式结构学说C.它完全抛弃了经典的电磁理论D.它引入了普朗克的量子理论解析玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁,故A错误,B正确;它的成功就在于引入了量子化理论,缺点是被过多的引入经典力学所困,故C错误,D正确.答案BD2.多选氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的是 A.核外电子受力变小B.原子的能量减少C.氢原子要吸收一定频率的光子D.氢原子要放出一定频率的光子解析由玻尔理论知,当电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,要放出能量,故要放出一定频率的光子;电子的轨道半径减小了,由库仑定律知它与原子核之间的库仑力增大了.故A、C错误,B、D正确.答案BD3.用能量为
12.30eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,则受到光的照射后下列关于氢原子跃迁说法正确的是 A.电子能跃迁到n=2的能级上去B.电子能跃迁到n=3的能级上去C.电子能跃迁到n=4的能级上去D.电子不能跃迁到其他能级上去解析根据玻尔理论,原子的能量是不连续的,即能量是量子化的.因此只有那些能量刚好等于两能级间的能量差的光子才能被氢原子所吸收,使氢原子发生跃迁.当氢原子由基态向n=
2、
3、4轨道跃迁时吸收的光子能量分别为ΔE21=-
3.4--
13.6eV=
10.20eV,ΔE31=-
1.51--
13.6eV=
12.09eV,ΔE41=-
0.85--
13.6eV=
12.75eV,而外来光子的能量
12.30eV不等于某两能级间的能量差,故不能被氢原子所吸收而发生能级跃迁,选项D正确.答案D
4.如图所示为氢原子的能级图.用光子能量为
13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子,则可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 A.15种 B.10种C.4种D.1种解析基态的氢原子的能级值为-
13.6eV,吸收
13.06eV的能量后变成-
0.54eV,原子跃迁到了第5能级,由于氢原子是大量的,故辐射的光子种类是==10种.答案B5.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下表所示.色光光子红橙黄绿蓝—靛紫光子能量范围/eV
1.61~2.
002.00~2.
072.07~2.
142.14~2.
532.53~2.
762.76~3.10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、紫解析根据跃迁假设,发射光子的能量hν=Em-En.如果激发态的氢原子处于第二能级,能够发出-
3.4eV--
13.6eV=
10.2eV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
12.09eV、
10.2eV,
1.89eV的三种光子,只有
1.89eV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
12.75eV,
12.09eV、
10.2eV、
2.55eV、
1.89eV、
0.66eV的六种光子,
1.89eV和
2.55eV的光属于可见光.
1.89eV的光为红光,
2.55eV的光为蓝—靛光,选项A正确.答案A1.关于假说,有如下表述,其中正确的是 A.假说是对现实中已知事物或现象的一种简化处理B.假说是对未知领域的事物或现象提出的一种推测C.假说是对一个问题的所有幻想和假定D.假说最终都可以变成科学理论解析假说是科学家在探索微观世界的过程中,为把握物质的结构特点而建立的一种模型,它是对未知领域的事物或现象提出的一种推测,然后通过实验或推理去验证它的正确与否.答案B
2.如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是 解析由ε=hνν为光的频率得波长λ=,从第3能级跃迁到第1能级,能级差最大,知光的频率最大,波长最短;从第3能级跃迁到第2能级,能级差最小,知光的光子频率最小,波长最长,所以波长依次增大的顺序为a、c、b.故C正确,A、B、D错误.答案C
3.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.
40.8eV B.
43.2eVC.
51.0eVD.
54.4eV解析要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件,即吸收的光子的能量必须是任两个能级的差值,
40.8eV是第一能级和第二能级的差值,
51.0eV是第一能级和第四能级的差值,
54.4eV是电子电离需要吸收的能量,均满足条件,选项A、C、D均可以,而B项不满足条件,所以选B.答案B4.多选处于基态的氢原子被一束单色光照射后,共发出三种频率分别为ν
1、ν
2、ν3的光子,且ν1ν2ν3,则入射光子的能量应为 A.hν1B.hν2C.hν3D.hν2+ν3解析显然基态氢原子跃迁到激发态后再向低能级跃迁发射光子共有三种光,说明先跃迁到的能级为第二激发态,有hν1=E3-E1,hν2=E2-E1,hν3=E3-E2,所以入射光子的能量应为hν1或hν2+ν3.答案AD
5.如图画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E.处在n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波.已知金属钾的逸出功为
2.22eV.在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有 A.两种 B.三种 C.四种 D.五种解析一群氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时,能够发出六种不同频率的光.六种光子的能量依次为n=4到n=3时-
0.85--
1.51=
0.66eV<
2.22eV,n=3到n=2时-
1.51--
3.40=
1.89eV<
2.22eV,n=2到n=1时-
3.40--
13.60=
10.2eV>
2.22eV,……前两种不能从金属钾表面打出,故有四种,C对.答案C6.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2,已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则 A.吸收光子的能量为hν1+hν2B.辐射光子的能量为hν1+hν2C.吸收光子的能量为hν2-hν1D.辐射光子的能量为hν2-hν1解析画出可能的能级图有两种情况,再结合能量守恒定律进行筛选.由题意可知能级m高于n,k高于m紫光频率高于红光,从m→n有Em-En=hν1;
①从n→k,En-Ek=-hν
2.
②由以上两式,从k→m,Ek-Em=hν2-ν1且ν2>ν
1.由此判断只有D是正确的.另外,此题可画出相应的能级图以帮助分析.答案D7.用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν
1、ν
2、ν3的三条谱线,且ν3ν2ν1,则 A.ν0ν1 B.ν3=ν2+ν1C.ν0=ν1+ν2+ν3D.=+解析大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱,这说明是从n=3能级向低能级跃迁,根据能量守恒有,hν3=hν2+hν1,解得ν3=ν2+ν1,选项B正确.答案B8.如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为
2.49eV的金属钠,下列说法中正确的是 A.这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为
9.60eVC.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为
11.11eVD.这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高解析氢原子从高能级向低能级跃迁放出的能量ΔE=En-Em,从n=3跃迁到n=2放出的能量最小,由E=知,λ最长,A错误.从n=3跃迁到n=1能级放出的能量最大,E=E3-E1=
12.09eV,由光电效应方程mv=hν-W0,得mv=
12.09-
2.49eV=
9.60eV,B正确、C错误.根据跃迁规律,能发出的频率数N==3种,D错误.答案B9.能量为Ei的光子照射基态氢原子,刚好可使该原子中的电子成为自由电子.这一能量Ei称为氢的电离能.现用一频率为ν的光子从基态氢原子中击出了一电子,该电子在远离核以后速度的大小为________用光子频率ν、电子质量m、氢原子的电离能Ei和普朗克常量h表示.解析由能量守恒定律得mv2=hν-Ei.解得电子速度为v=.答案PAGE2。