6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 第三節(jié)第三節(jié) 氫原子光譜氫原子光譜 第四節(jié) 原子的能級(jí)結(jié)構(gòu) A 級(jí) 抓基礎(chǔ) 1下列對(duì)于巴耳末公式的說法正確的是( ) A所有氫原子光譜的波長(zhǎng)都與巴耳末公式相對(duì)應(yīng) B巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中可見光部分的光的波長(zhǎng) C巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光中一個(gè)線系的波長(zhǎng)，其中既有可見光，又有紫外光 D巴耳末公式確定了各種原子發(fā)光中的光的波長(zhǎng) 解析： 巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個(gè)線系的波長(zhǎng)， 不能描述氫原子發(fā)出的各種光的波長(zhǎng)，也不能描述其他原子的發(fā)光，A、D 錯(cuò)誤；巴耳末公式是由當(dāng)時(shí)已知的可見光中的部分譜線總結(jié)出來的， 但它適用于整個(gè)巴耳末線系， 該線系包括可見光和紫外光， B 錯(cuò)誤，C 正確 答案：C 2關(guān)于玻爾建立的氫原子模型，下列說法正確的是( ) A氫原子處于基態(tài)時(shí)，電子的軌道半徑最大 B氫原子在不同能量態(tài)之間躍遷時(shí)可以吸收任意頻率的光子 C氫原子從基態(tài)向較高能量態(tài)躍遷時(shí)，電子的動(dòng)能減小 D氫原子從基態(tài)向較高能量態(tài)躍遷時(shí)，系統(tǒng)的電勢(shì)能減小 解析：根據(jù)電子軌道半徑公式rnn2r1，可知，處于基態(tài)時(shí)電子的軌道半徑最小，故 A錯(cuò)誤；根據(jù)躍遷時(shí)吸收光子的能量差公式EEmEn可知，躍遷時(shí)可以吸收特定頻率的光子，故 B 錯(cuò)誤；氫原子吸收能量后從低能級(jí)向較高能級(jí)躍遷，能級(jí)增大，總能量增大，根據(jù)ke2r2mv2r知，核外電子的動(dòng)能減小，則電勢(shì)能增大，電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大，故 C 正確，D錯(cuò)誤 答案：C 3大量原子從n4 的激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)，產(chǎn)生的光譜線數(shù)是( ) A2 條 B4 條 C6 條 D8 條 解析：從n4 向低能級(jí)躍遷有 3 條，從n3 向低能級(jí)躍遷有 2 條，從n2 向低能級(jí)躍遷有 1 條，總共 6 條，即Nn（n1）2. 答案：C 4欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)或電離，下列措施可行的是( ) 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 用 10.2 eV 的光子照射 用 11 eV 的光子照射 用 14 eV 的光子照射 用 11 eV動(dòng)能的電子碰撞 A B C D 解析：用 10.2 eV 的光子照射，即(13.610.2)eV3.4 eV，躍遷到第二能級(jí)，故正確； 因?yàn)?13.611)eV2.6 eV，不能被吸收，故錯(cuò)誤； 用 14 eV 的光子照射，即(13.614)eV0，氫原子被電離，故正確； 用 11 eV 的動(dòng)能的電子碰撞，可能吸收 10.2 eV 能量，故正確 綜上所述，故 B 正確，A、C、D 錯(cuò)誤 答案：B 5汞原子的能級(jí)圖如圖所示現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上，汞原子只發(fā)出三種不同頻率的單色光. 關(guān)于入射光的能量，下列說法正確的是( ) A可能大于或等于 7.7 eV B可能大于或等于 8.8 eV C一定等于 7.7 eV D包含 2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV 三種 解析：汞原子只發(fā)出三種不同頻率的單色光，說明汞原子躍遷到第 3 能級(jí)，則汞原子吸收的光子能量為： E3E17.7 eV，故 C 正確、ABD 錯(cuò)誤 答案：C 6氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道的過程中( ) A原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大 B原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小 C原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小 D原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大 解析：根據(jù)玻爾理論，氫原子核外電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)能量較大，必須吸收一定能量的光子后，電子才能從離核較近的軌道躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道，故 B 錯(cuò)；氫原子核外電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，由原子核對(duì)電子的庫侖力提供向心力，即： ke2r2mv2r，又Ek12mv2，所以Ekke22r. 由此式可知：電子離核越遠(yuǎn)，r越大時(shí)，電子的動(dòng)能越小，故 A、C 錯(cuò)；由r變大時(shí)，庫侖力對(duì)核外電子做負(fù)功，因此電勢(shì)能增大，從而判斷 D 正確 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 答案：D B 級(jí) 提能力 7如圖所示為氫原子能級(jí)示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n4 的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干種不同頻率的光子，下列說法正確的是( ) A這些氫原子總共可輻射出 3 種不同頻率的光子 B由n4 能級(jí)躍遷到n1 能級(jí)產(chǎn)生的光波長(zhǎng)最短 C由n2 能級(jí)躍遷到n1 能級(jí)產(chǎn)生的光頻率最小 D用n2 能級(jí)躍遷到n1 能級(jí)輻射出的光照射逸出功為 6.34 eV 的金屬鉑不能發(fā)生光電效應(yīng) 解析：根據(jù)C246 知，這些氫原子總共可輻射出 6 種不同頻率的光子，故 A 錯(cuò)誤；n4和n1 間的能級(jí)差最大，輻射的光子頻率最大，波長(zhǎng)最短，故 B 正確；n4 和n3 間的能級(jí)差最小，輻射的光子頻率最小，故 C 錯(cuò)誤；從n2 躍遷到n1 能級(jí)輻射的光子能量為10.2 eV，大于金屬鉑的逸出功，可以發(fā)生光電效應(yīng)，故 D 錯(cuò)誤 答案：B 8如圖所示為氫原子的能級(jí)圖用光子能量為 13.06 eV 的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有( ) A15 種 B10 種 C4 種 D1 種 解析：吸收 13.06 eV 能量后氫原子處于量子數(shù)n5 的激發(fā)態(tài)，故可產(chǎn)生 10 種不同波長(zhǎng)的光，故 B 正確 答案：B 9關(guān)于玻爾的氫原子理論，以下看法正確的是( ) A原子的各個(gè)可能的能量狀態(tài)的能量值EnE1n2，由此可知，量子數(shù)n越大，原子的能量越小 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 B當(dāng)原子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變大 C當(dāng)原子吸收一個(gè)光子而發(fā)生躍遷后，電子的動(dòng)能增大 D不管原子是吸收還是輻射一個(gè)光子而發(fā)生躍遷，其電勢(shì)能的變化量的絕對(duì)值總是大于電子繞核運(yùn)動(dòng)動(dòng)能變化量大小 解析：原子的各個(gè)可能的能量狀態(tài)的能量值EnE1n2，由此可知，量子數(shù)n越大，原子的能量越大，故 A 錯(cuò)誤； 當(dāng)原子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變小，故B 錯(cuò)誤； 當(dāng)原子吸收一個(gè)光子而發(fā)生躍遷后，電子的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑變大，速度減小，動(dòng)能減小，故 C 錯(cuò)誤；氫原子輻射光子的過程中，能量減小，軌道半徑減小，根據(jù)ke2r2mv2r知，電子動(dòng)能增大，則電勢(shì)能減小，且電勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能增加量；同理可知，氫原子吸收光子的過程中，能量增加，軌道半徑變大，根據(jù)ke2r2mv2r知，電子動(dòng)能減小，則電勢(shì)能增加，且電勢(shì)能的增加量大于動(dòng)能減小量； 即不管原子是吸收還是輻射一個(gè)光子而發(fā)生躍遷， 其電勢(shì)能的變化量的絕對(duì)值總是大于電子繞核運(yùn)動(dòng)動(dòng)能變化量大小，故 D 正確 答案：D 10原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為2的光子，已知12.那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要( ) A發(fā)出波長(zhǎng)為12的光子 B發(fā)出波長(zhǎng)為1212的光子 C吸收波長(zhǎng)為12的光子 D吸收波長(zhǎng)為1212的光子 解析：根據(jù)題意畫出能級(jí)圖如圖所示，則EaEbhc1 ，EcEbhc2， 得EcEahc2hc1， 設(shè)由a到c吸收光子的波長(zhǎng)為 則hc2hc1hc， 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 可知1212，A、B、C 錯(cuò)，D 正確 答案：D 11處于量子數(shù)n3 的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能態(tài)躍遷時(shí)有三種可能，所產(chǎn)生的光譜線波長(zhǎng)分別是31、32、21，這三個(gè)波長(zhǎng)之間的關(guān)系是( ) A313221 B.131132121 C323121 D.132131121 解析：n3 躍遷到n1 能級(jí)所釋放光子的能量等于n3 躍遷到n2，n2 躍遷到n1能級(jí)釋放的光子能量之和， 有313221， 根據(jù)c和313221得131132121，故 A、C、D 錯(cuò)誤，B 正確 答案：B 12氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子的能量為E113.6 eV，當(dāng)處于n3 的激發(fā)態(tài)時(shí)，能量為E31.51 eV，則： (1)當(dāng)氫原子從n3 的激發(fā)態(tài)躍遷到n1 的基態(tài)時(shí)，向外輻射的光子的波長(zhǎng)是多少？ (2)若要使處于基態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射原子？ (3)若有大量的氫原子處于n3 的激發(fā)態(tài)，則在躍遷過程中可能釋放出幾種頻率的光子？其中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是多少(普朗克恒量h6.631034 Js，真空中光速c3.0108 m/s)? 解析：(1)據(jù)玻爾理論有E3E1hc hcE3E16.6310343108()1.5113.6 1.61019 m1.03107 m (2)要使處于基態(tài)的氫原子電離，入射光子須滿足h0E1 解得E1h13.61.610196.631034 Hz3.281015 Hz (3)當(dāng)大量氫原子處于n3 能級(jí)時(shí)，可釋放出的光子頻率種類為NC233(種) 由于E2E12213.6 eV43.4 eV 氫原子由n3 向n2 躍遷時(shí)放出的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng)，設(shè)為，則 hc E3E2 所以hcE3E26.6310343108()3.41.51 1.61019 m6.58107 m 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 答案：(1)1.03107 m (2)3.281015 Hz (3)3 種 6.58107 m