2016-2017学年高中物理第18章原子结构4玻尔的原子模型课时作业新人教版选修3-5.doc

4　玻尔的原子模型 一、A组(20分钟) 1.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,虽然电子做加速运动,但不向外辐射能量 B.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 解析:A、B、C三项都是玻尔提出来的假设,其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出,也就是“量子化”概念,原子的不同能量状态与电子绕核运动的不同圆轨道相对应,是经典理论与量子化概念的结合。 答案:ABC 2.下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说法是(　　) A.原子只能处于一系列不连续的状态中,每个状态都对应一定的能量 B.原子中,虽然核外电子不断做变速运动,但只要能量状态不改变,就不会向外辐射能量 C.原子从一种定态跃迁到另一种定态时,一定要辐射一定频率的光子 D.原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道,并且这些轨道是不连续的 解析:根据玻尔的原子理论,原子从高能级向低能级跃迁时要辐射一定频率的光子,而从低能级向高能级跃迁时要吸收一定频率的光子,C错误。 答案:C 3.导学知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出10种不同频率的光,下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是(　　) 解析:一群氢原子向低能级跃迁能发出10种不同频率的光,则n=5。根据玻尔理论,波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁,根据氢原子能级图,频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁,选项A正确。 答案:A 4.根据玻尔的氢原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后(　　) A.氢原子所在的能级下降 B.氢原子的电势能增加 C.电子绕核运动的半径减小 D.电子绕核运动的动能增加 解析:根据玻尔的氢原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后,氢原子的能级上升,半径增大,A、C错误;电子与原子核间的距离增大,库仑力做负功,电势能增大,B正确;电子围绕原子核做圆周运动,库仑力提供向心力,有k,可得Ek=mv2=,半径增大,动能减小,故D错误。 答案:B 5.氢原子核外电子由一个轨道向另一轨道跃迁时,可能发生的情况是(　　) A.原子吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大 B.原子放出光子,电子的动能减少,原子的电势能减少,原子的能量减少 C.原子吸收光子,电子的动能减少,原子的电势能增大,原子的能量增大 D.原子放出光子,电子的动能增加,原子的电势能减少,原子的能量减少 解析:氢原子核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道,可能有两种情况:一是由较高能级向较低能级跃迁,即原子的电子由距核较远处跃迁到较近处,要放出光子。原子的能量(电子和原子核共有的电势能与电子动能之和)要减少,原子的电势能要减少(电场力做正功);二是由较低能级向较高能级跃迁,与上述相反。根据玻尔假设,在氢原子中,电子绕核做圆周运动的向心力由原子核对电子的吸引力(静电引力)提供,即k=m,v=。可见,原子由高能级跃迁到低能级时,电子轨道半径减小,动能增加,综上所述,C、D正确。 答案:CD 6.若要使处于基态的氢原子电离,可以采用两种方法。一是用能量为13.6 eV的电子撞击氢原子,二是用能量为13.6 eV的光子照射氢原子,则(　　) A.两种方法都可能使氢原子电离 B.两种方法都不可能使氢原子电离 C.前者可使氢原子电离 D.后者可使氢原子电离 解析:电子是有质量的,撞击氢原子时发生弹性碰撞。由于电子和氢原子质量不同,故电子不能把13.6 eV的能量完全传递给氢原子,因此不能使氢原子完全电离,而光子的能量可以完全被氢原子吸收,故D对。 答案:D 7.用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子,发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子,它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3,由此可知,开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.hν1 B.hν3 C.hν1+hν2 D.hν1+hν2+hν3 解析:氢原子吸收光子能向外辐射三种不同频率的光子,说明其吸收光子后从基态跃迁到第3能级,在第3能级不稳定,又向较低能级跃迁,发出光子。其中从第3能级跃迁到基态的光子能量最大为hν3,所以氢原子吸收的光子能量应为E=hν3,且关系式hν3=hν1+hν2成立,故正确选项为B、C。 答案:BC 8.导学知氢原子的基态能量为-13.6 eV,核外电子的第一轨道半径为0.53×10-10 m,电子质量me=9.1×10-31 kg,电荷量为1.6×10-19 C,求电子跃迁到第三轨道时,氢原子的能量、电子的动能