課時(shí)規(guī)范練38原子結(jié)構(gòu)玻爾理論基礎(chǔ)鞏固組1.(原子的核式結(jié)構(gòu))如圖為粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,粒子打到熒光屏上都會(huì)引起閃爍,若將帶有熒光屏的顯微鏡分別放在圖中A、B、C、D四處位置。則這四處位置在相等時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)可能符合事實(shí)的是()A.1 305、25、7、1B.202、405、625、825C.1 202、1 010、723、203D.1 202、1 305、723、203答案A解析根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,大多數(shù)粒子能按原來方向前進(jìn),少數(shù)粒子方向發(fā)生了偏移,極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)超過90,甚至有的被反向彈回。所以在相等時(shí)間內(nèi)A處閃爍次數(shù)最多,其次是B、C、D三處,所以選項(xiàng)A正確。2.(原子的核式結(jié)構(gòu))在粒子散射實(shí)驗(yàn)中,電子對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略,這是因?yàn)榕c粒子相比,電子()A.電荷量太小B.速度太小C.體積太小D.質(zhì)量太小答案D解析在粒子散射實(shí)驗(yàn)中,由于電子的質(zhì)量太小,電子的質(zhì)量只有粒子的17 300,它對(duì)粒子速度的大小和方向的影響就像灰塵對(duì)槍彈的影響,完全可以忽略。故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。3.(多選)(原子的核式結(jié)構(gòu))根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線,實(shí)線表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過程中,下列說法正確的是()A.動(dòng)能先減小,后增大B.電勢(shì)能先減小,后增大C.電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功,總功等于零D.加速度先變小,后變大答案AC解析粒子帶正電荷,所以原子核對(duì)粒子的電場(chǎng)力先做負(fù)功后正功,電勢(shì)能先增大后減小,電場(chǎng)力先變大后變小,所以加速度先變大后變小。4.(氫原子的能級(jí)及能級(jí)躍遷)(2017陜西西安未央?yún)^(qū)期末)用頻率為0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,在所發(fā)射的光譜中僅能觀測(cè)到頻率分別為1、2和3的三條譜線,且3>2>1,則()A.0<1B.3=2+1C.0=1+2+3D.11=12+13答案B解析大量氫原子躍遷時(shí)只有三個(gè)頻率的光譜,這說明是從n=3能級(jí)向低能級(jí)躍遷,由n=3能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí),h3=E3-E1;由n=2能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí),h2=E2-E1;由n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí),h1=E3-E2;將以上三式變形可得h3=h2+h1,即3=2+1,所以B正確,D錯(cuò)誤;再根據(jù)氫原子理論可知,入射光頻率0=3,所以A、C錯(cuò)誤。5.(氫原子的能級(jí)及能級(jí)躍遷)一群氫原子處于同一較高的激發(fā)態(tài),它們向較低激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷的過程中()A.可能吸收一系列頻率不同的光子,形成光譜中的若干條暗線B.可能發(fā)出一系列頻率不同的光子,形成光譜中的若干條亮線C.只吸收頻率一定的光子,形成光譜中的一條暗線D.只發(fā)出頻率一定的光子,形成光譜中的一條亮線答案B解析處于較高能級(jí)的電子可以向較低的能級(jí)躍遷,能量減小,原子要發(fā)出光子,由于放出光子的能量滿足h=Em-En,處于較高能級(jí)的電子可以向較低的激發(fā)態(tài)躍遷,激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定可能繼續(xù)向較低能級(jí)躍遷,所以原子要發(fā)出一系列頻率的光子,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。6.(多選)(氫原子的能級(jí)及能級(jí)躍遷)(2017江西南昌模擬)氦原子被電離出一個(gè)核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4 eV,氦離子的能級(jí)示意圖如圖所示。在具有下列能量的粒子中,能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()A.54.4 eV(光子)B.50.4 eV(光子)C.48.4 eV(電子)D.42.8 eV(光子)答案AC解析由玻爾理論可知,基態(tài)的氦離子要實(shí)現(xiàn)躍遷,入射光子的能量(光子能量不可分)應(yīng)該等于氦離子在某激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差,因此只有能量恰好等于兩能級(jí)差的光子才能被氦離子吸收;而實(shí)物粒子(如電子)只要能量不小于兩能級(jí)差,均可能被吸收。氦離子在圖示的各激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為:E1=E-E1=0-(-54.4 eV)=54.4 eV,E2=E4-E1=-3.4 eV-(-54.4 eV)=51.0 eV,E3=E3-E1=-6.0 eV-(-54.4 eV)=48.4 eV,E4=E2-E1=-13.6 eV-(-54.4 eV)=40.8 eV。故光子能量為54.4 eV、電子能量為48.4 eV可使氦離子從基態(tài)發(fā)生躍遷,故A、C正確。7.(多選)(氫原子的能級(jí)及能級(jí)躍遷)(2017福建廈門模擬)氫原子能級(jí)如圖所示,一群原處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=1能級(jí)的過程中()A.能釋放六種頻率不同的光子B.由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)釋放的光子頻率最小C.釋放的光子的最大能量為12.75 eV,最小能量為0.66 eV D.由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)釋放的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng)答案AC解析由題意,是因?yàn)橐蝗涸瓉硖幱趎=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=1能級(jí)的過程,根據(jù)C42=6知,輻射的光子頻率為6種,選項(xiàng)A正確;由能級(jí)差公式Em-En=h得,能級(jí)差越大,輻射光子的頻率越大,因而由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)釋放的光子頻率最小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由n=4向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大,數(shù)值為13.6 eV-0.85 eV=12.75 eV,由n=4向n=3能級(jí)躍遷輻射的光子能量最小,數(shù)值為-0.85 eV+1.51 eV=0.66 eV,選項(xiàng)C正確;根據(jù)能級(jí)差公式Em-En=h得,能級(jí)差越大,輻射光子的頻率越大,知從n=4直接躍遷到n=1時(shí)能級(jí)差最大,輻射光子頻率最大,光子波長(zhǎng)最小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。導(dǎo)學(xué)號(hào)06400495能力提升組8.(2017江西贛州月考)紅寶石激光器的工作物質(zhì)紅寶石含有鉻離子的三氧化二鋁晶體,利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光。鉻離子的能級(jí)如圖所示,E1是基態(tài),E2是亞穩(wěn)態(tài),E3是激發(fā)態(tài)。若以脈沖氙燈發(fā)出波長(zhǎng)為1的綠光照射晶體,使處于基態(tài)的鉻離子受激發(fā)躍遷到E3,然后自發(fā)躍遷到E2,釋放波長(zhǎng)為2的光子,處于亞穩(wěn)態(tài)E2的離子躍遷到基態(tài)時(shí)輻射出的光就是激光。則這種激光的波長(zhǎng)為()A.122-1B.121-2C.1-212D.2-112答案A解析通過題意可知有hc1=E3-E1,hc2=E3-E2和hc=E2-E1,聯(lián)立得hc1=hc2+hc,解得=122-1,所以選項(xiàng)A正確。導(dǎo)學(xué)號(hào)064004969.用能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子,剛好可使該原子中的電子成為自由電子,這一能量E0稱為氫的電離能?，F(xiàn)用一頻率為的光子能從基態(tài)氫原子中擊出一電子(電子質(zhì)量為m)。求:(1)該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小;(2)其德布羅意波長(zhǎng)。(普朗克常量為h)答案(1)2(h-E0)m(2)h2m(h-E0)解析(1)由能量守恒定律,h=E0+12mv2,解得:v=2(h-E0)m(2)電子動(dòng)量p=mv=m2(h-E0)m,德布羅意波長(zhǎng)=hp=h2m(h-E0)。10.如圖為氫原子的能級(jí)圖,氫原子從某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí),輻射出能量為2.55 eV的光子。(1)最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特的能量,才能使它輻射上述能量的光子?(2)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖。答案(1)12.75 eV(2)躍遷圖見解析解析(1)氫原子從某一能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)輻射出光子,那么一定是從大于n=2的能級(jí)躍遷的,輻射光子的頻率滿足h=Em-E2=2.55 eV,則Em=h+E2=-0.85 eV,結(jié)合題圖知m=4?；鶓B(tài)氫原子要躍遷到m=4的能級(jí),應(yīng)吸收的能量為E=E4-E1=12.75 eV所以最少給基態(tài)氫原子提供12.75 eV的能量。(2)輻射躍遷圖如圖所示。