课时提升作业 七 玻尔的原子模型 能级
(30分钟 50分)
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(多选)根据玻尔理论,氢原子中,量子数n越大,则下列说法中正确的是
( )
A.电子的轨道半径越大
B.核外电子的速率越大
C.氢原子能级的能量越大
D.核外电子的电势能越大
【解析】选A、C、D。由玻尔理论和氢原子能级图知量子数越大,则轨道半径及总能量越大,电势能也越大,故A、C、D都正确;当轨道半径变大时电场力做负功,动能减小,因此速率越小,故B错。
2.用紫外线照射一些物质时,会发生荧光效应,即物质发出可见光。这些物质中的原子先后发生两次跃迁,其能量变化分别为ΔE1和ΔE2。下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是 ( )
A.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且|ΔE1|<|ΔE2|
B.先向高能级跃迁,再向低能级跃迁,且|ΔE1|>|ΔE2|
C.两次均向高能级跃迁,且|ΔE1|>|ΔE2|
D.两次均向低能级跃迁,且|ΔE1|<|ΔE2|
【解析】选B。物质原子吸收紫外线,由低能级向高能级跃迁,处于高能级的原子再向低能级跃迁,发出可见光,因紫外线光子能量大于可见光的光子能量,故|ΔE1|>|ΔE2|,B正确。
3.氦原子被电离出一个核外电子,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.40.8 eV B.43.2 eV
C.51.0 eV D.54.4 eV
【解析】选B。根据玻尔理论,氢原子吸收光子能量发生跃迁时光子的能量需等于能级差或大于基态能级的绝对值,氦离子的跃迁也是同样的。
因为E2-E1=-13.6eV-(-54.4)eV=40.8 eV,选项A是可能的。
E3-E1=-6.0eV-(-54.4)eV=48.4 eV
E4-E1=-3.4eV-(-54.4)eV=51.0eV,选项C是可能的。
E∞-E1=0-(-54.4)eV=54.4eV,选项D是可能的.所以本题选B。
4.(多选)根据玻尔理论,氢原子核外电子在n=1和n=2的轨道上运动时,其运动的 ( )
A.轨道半径之比为1∶4 B.动能之比为1∶4
C.速度大小之比为4∶1 D.周期之比为1∶8
【解析】选A、D。玻尔的原子理论表明:氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动,其向心力由原子核对它的库仑引力来提供.
因为rn=n2r1,所以r1∶r2=1∶4
由=
得,电子在某条轨道上运动时,电子运动的动能Ekn=
,
则Ek1∶Ek2=4∶1
电子运动的速度vn=e得v1∶v2=2∶1
由电子绕核做圆周运动的周期
Tn==
得T1∶T2=1∶8
故选项A、D正确。
5.(多选)关于氢原子能级的跃迁,下列叙述中正确的是 ( )
A.用波长为60nm的X射线照射,可使处于基态的氢原子电离出自由电子
B.用能量为10.2eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C.用能量为11.0eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D.用能量为12.5eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
【解析】选A、B。波长为60nm的X射线,
光子能量E=h=6.63×10-34×
J
=3.32×10-18J=20.75eV
氢原子的电离能
ΔE=0-(-13.6)eV=13.6eV
所以可使氢原子电离,A项正确.
据hν=En-Em得,
Em1=hν+E1=10.2eV+(-13.6)eV=-3.4eV
Em2=11.0eV+(-13.6)eV=-2.6eV
Em3=12.5eV+(-13.6)eV=-1.1eV
只有Em1=-3.4eV对应于n=2的状态,因电子绕核运动时,吸收光子只能吸收能量恰好为两能级差的光子,所以只有能量为10.2eV的光子可使氢原子从基态跃迁到激发态,B项正确。
6.(多选)氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知,氢原子 ( )
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