最新人教版高中物理选修3-5第十八章《玻尔的原子模型》自主广场

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高中物理第18章原子结构18.4玻尔的原子模型新人教版选修3

②玻尔理论与巴耳末公式:根据玻尔理论的频率条件可以推导出巴耳末公式,并且从理论上算出里德伯常量R 的值。这样得到的结果与实验值相符合。同样玻尔理论也能很好地解释甚至预言氢原子的其他谱线系。
③玻尔理论与气体导电管的发光:原子处于基态时最稳定,气体放电时受到高速电子的撞击,有可能跃迁到激发态,处于激发态的原子_不__稳__定__,会自发地向能量较低的能级跃迁,放出_光__子__,最终回到基态。这就是气体导电时发光的机理。
④玻尔理论与原子光谱的分立性:原子从高能级向低能级跃迁时放出的能量等于前后两个能级的_能__量__差__,由于原子的_能__级__是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的。因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。
⑤玻尔理论与原子的特征谱线:由于不同的原子具有不同的结构,能级各不相同,因此辐射(或吸收)的光子的 _频__率__也不相同。这就是不同元素的原子具有不同的 _特__征__谱__线__的原因。
【解析】选D。因为是从高能级向低能级跃迁,所以应放出光子,故B、C错误;“直接”从一能级跃迁到另一能级,只对应某一能级差,故只能放出某一频率的光子, 故A错误,D正确。
3.(多选)一群处于基态的氢原子吸收某种光子后,向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子,且ν1>ν2>ν3, 则( ) A.被氢原子吸收的光子的能量为hν1 B.被氢原子吸收的光子的能量为hν2 C.ν1=ν2+ν3 D.hν1=hν2+hν3
【解析】选A、C、D。氢原子吸收光子能向外辐射出三种频率的光子,说明氢原子从基态跃迁到了第三激发态
(如图所示),
在第三激发态不稳定,
又向低能级跃迁,发出光子,其中从第三能级跃迁到第一能级的光子能量最大,为hν1,从第二能级跃迁到第

【高中物理】高中物理-第十八章-2原子的核式结构模型教案-新人教版选修3-5

原子的核式结构模型（一）知识与技能1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。

2．知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。

（二）过程与方法1．通过对α粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。

2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。

3．了解研究微观现象。

（三）情感、态度与价值观1．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。

2．通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。

★教学重点1．引导学生小组自主思考讨论在于对α粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构；2．在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法；★教学难点引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。

★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课讲述：汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型。

学生活动：师生共同得出汤姆生的原子葡萄干布丁模型。

点评：用动画展示原子葡萄干布丁模型。

（二）进行新课1．α粒子散射实验原理、装置（1）α粒子散射实验原理：汤姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否对呢？原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。

而α粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。

它还可以使荧光屏物质发光。

如果α粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。

人教版高中物理选修3-5第十八章原子结构(自主学习学案)

第十八章原子结构课前自主学习（学案）一、请学生自主复习教材第十八章原子结构P46至P63。

二、结合复习的内容思考如下问题：1、人类对原子结构认识的历史是从电子的发现开始的。

1890年英国物理学家汤姆孙研究阴极射线发现了电子。

在研究原子结构时，他提出了枣糕模型，请说出这种模型的特点。

2、1909年--1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔的实验，即著名的“α粒子散射实验”，该实验的结果是什么？（注意几个关键词）3、请绘制一幅简图，描绘原子核式结构模型的α粒子散射的图景。

4、原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾主要体现在哪两个方面？1913年丹麦的物理学家玻尔提出了原子结构的三个基本假设，建立了玻尔原子模型，请说出玻尔原子模型的三个基本假设的内容。

5、请用玻尔理论解释：为什么原子的发射光谱都是一些分立的亮线？如果大量氢原子处在n=4能级，可辐射出几种频率的光？其中波长最短的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的？三、自主解答几道题目：1、卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（）A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕着核旋转2、α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为（）A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子3、卢瑟福通过_______________实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹．4．一个氢原子中的电子从一半径为r a的轨道自发地直接跃迁至另一半径为r b的轨道，已知r a>r b，则在此过程中（）A．原子发出一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要吸收某一频率的光子D．原子要辐射某一频率的光子参考答案：1．ACD 2．C 3 ．4．D课堂主体参与（教案）【学习目标】1、知道并理解原子核式结构模型，了解科学家探究原子结构的过程2、知道原子的能级的概念，并能进行一些简单的应用【重点、难点】1、核式结构模型对α粒子散射实验的解释2、玻尔的原子模型【学习内容】一、课前自主学习检查1、原子结构的认识过程是非常曲折的，请回答核式结构和玻尔模型提出的背景分别是：①___________________________________________________________②___________________________________________________________2、如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述对观察到现象的说法中正确的是（）A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少3、氢原子的能级和电子可能轨道半径公式分别是：①氢原子的能级公式E n=________E1（其中E1为基态能量，E1=－13.6eV）②氢原子的电子轨道半径公式: r n= ________r1（其中r1内基态半径，r1=0.53×10－10m）4.氢原子的能级图，如图：(1)能级图中的横线表示_____________________(2)横线左端的数字“1，2，3…”表示__________，右端的数字“一13.6，一3.4，…”表示__________________．(3)相邻横线间的距离，表示相邻的能级差，量子数越大，相邻的能级差越_________． (4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁条件为：_____________． 5．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E 的轨道跃迁到能量为E ’的轨道，辐射出波长为γ的光，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，求能量E ’．参考答案：1．①汤姆孙的“枣糕模型”无法解释α粒子散射实验②卢瑟福的核式结构无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特性 2．AD 3．21n ；n 4．氢原子可能的能量状态——定态；量子数；氢原子的能级；小；h γ=E m －E n5．解析：根据玻尔理论，原子从一种定态(设能量为E)跃迁到另一种定态(设能量为E ’)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即 h γ=E －E ’，又光在真空中传播时λcv =，联立得E'=E 一λch二、构建知识框架，剖析典型概念1．人类对原子结构的认识史是从电子的发现开始的。

人教版高中物理选修3-5：18.4 玻尔的原子模型

针对原子核式结构模型提出
围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,这些现象叫做轨道量子化；且电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，并不向外辐射能量。这些状态叫定态。
针对原子的稳定性提出原子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态（定态）。波尔指出，原子的不同的状态中具有不同的能量，所以原子的能量也量子化的。 v r
Hδ Hγ
（巴尔末系）
Hβ Hα
巴尔末系氢放出光谱
1 1 1 R( 2 2 ) n 3,4,5,... 2 n 巴耳末公式 R=1.10 107m1 里德伯常量
根据：E=hc/λ
又Eδ =1.89eV= 3.03ห้องสมุดไป่ตู้×10-19J 所以， λδ=hc/ Eδ
n=1 n=2 n=3 n=4
激发态
三、玻尔理论对氢光谱的解释能级的跃迁
根据波尔模型，原子只能处于一系列的不连续的能量状态中，这些状态分为基态和激发态两种。其中原子在基态时是稳定的，在激发态时是不稳定的，当原子处于激发态时会自发地向低能态跃迁，经过一次或几次跃迁到基态。即原子能级跃迁时，处于激发态的原子可能经过一次跃迁回基态；也可能由较高能级的激发态先跃迁到较低能级的激发态，最后回到基态。而一个原子由较高能级回到基态，到底发生了多少次跃迁是不确定的。
n=5
n=6
= 6.63×10-34 ×3.0 ×10-8 / 3.03 ×10-19J
= 6.57 ×10-7(m)
三.玻尔理论对氢光谱的解释
Hδ
Hγ
Hβ
Hα
巴尔末系氢吸收光谱
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5
n=6
三.玻尔理论对氢光谱的解释

人教版高中物理选修3-5第十八章4.玻尔的原子模型名师精编作业

主动成长夯基达标1.根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指( )A.电子的动能B.电子的电势能C.电子的动能与电势能之和D.电子的动能、电势能和原子核能量之和思路解析：根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑引力为向心力，故电子的能量指电子的总能量，包括动能与电势能，所以选项C 正确.答案：C2.氢原子的基态能量为E 1，如图18-4-3所示，四个能级图正确代表氢原子能级的是( )图18-4-3思路解析：根据氢原子能级图的特点：上密下疏，再联系各激发态与基态能级间关系121E n E =，可判断C 对. 答案：C3.氢原子辐射出一个光子后，则( )A.电子绕核旋转半径增大B.电子的动能增加C.氢原子电势能增加D.原子的能级值增大思路解析：由玻尔理论可知，氢原子辐射出光子后，应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道，在此跃迁过程中，电场力对电子做了正功，因而电势能应减少，另由经典电磁理论，电子绕核做匀速圆周运动的向心力即为氢核子对电子的库仑力：rv m r ke 222=，所以rke mv E k 22122==.可见电子运动半径减小，动能越大，再结合能量转化和守恒定律，氢原子放出光子，辐射出能量，所以原子的总能量减少，综上所述只有选项B 正确.答案：B4.原子的能量量子化现象是指( )A.原子的能量是不可改变的B.原子的能量与电子的轨道无关C.原子的能量状态是不连续的D.原子具有分立的能级思路解析：正确理解玻尔理论中量子化概念是解题的关键.根据玻尔理论,原子处于一系列不连续的能量状态中,这些能量值称为能级,原子不同的能量状态对应于不同的圆形轨道,故选项C 、D 正确.答案：CD5.氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，以下说法正确的是（）A.电子的动能减小，电势能增大B.电子的动能增大，电势能减小C.电子绕核旋转的半径减小，周期变小D.电子绕核旋转的半径增大，周期变大思路解析：根据玻尔理论，氢原子核外电子绕核做圆周运动，静电力提供向心力，即rv m r ke 222=，电子运动的动能r ke mv E k 22122==，由此可知，离核越远，动能越小. 氢原子辐射光子后，总能量减少.由于其动能rke E k 22=,跃迁到低能级时，r 变小，动能变小，因总能量E 等于其动能和电势能之和，可知电子的电势能越小.氢原子的核外电子跃迁到低能级时在离核较近的轨道上运动，半径变小，速度变大，由周期公式vr T π2=知，电子绕核运动的周期变小. 综上所述，选项B 、C 正确.答案：BC6.欲使处于基态的氢原子被激发，下列措施可行的是 ……（）A.用10.2eV 的光子照射B.用11 eV 的光子照射C.用14eV 的光子照射D.用10 eV 的光子照射思路解析：用氢原子能级图算出10.2 eV 为第2能级与基态之间的能级差，能使氢原子被激发，而大于13.6 EV 的光子能使氢原子电离.答案：AC7.氢原子的量子数越小，则( )A.电子轨道半径越小B.原子的能量越小C.原子的能量越大D.原子的电势能越小思路解析：该题的物理图景是库仑引力提供电子绕核运动的向心力，可类比地球和人造卫星的运动来理解学习.根据玻尔理论，不同的轨道对应不同的能级，对应不同的量子数，量子数越小，则氢原子核外电子轨道半径减小，对应能量减小.由于静电引力做正功，电子动能越大，电子的电势能越小.答案：ABD8.光子的发射和吸收过程是( )A.原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B.原子不能从低能级向高能级跃迁C.原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级D.原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值思路解析：解决此题要注意以下两个问题：一、原子的跃迁条件；二、关系式h ν=E m -E n (m ＞n ).由玻尔理论的跃迁假设知，原子处于激发态不稳定，可自发地向低能级发生跃迁，以光子的形式放出能量.光子的吸收是光子发射的逆过程，原子在吸收光子后，会从较低能级向较高能级跃迁，但不管是吸收光子还是发射光子，光子的能量总等于两能级之差，即h ν=E m -E n (m ＞n )，故选项C 、D 正确.答案：CD9.氢原子从能量为E 1的较高激发态跃迁到能量为E 2的较低激发态，设真空中的光速为c ，则( )A.吸收光子的波长为hE E c )(21- B.辐射光子的波长为h E E c )(21- C.吸收光子的波长为21E E ch - D.辐射光子的波长为21E E ch - 思路解析：由玻尔理论的跃迁假设，当氢原子由较高的能级向较低能级跃迁时辐射光子，由关系式h ν=E 1-E 2得，h E E v 21-=，又v c =λ，故辐射光子波长为21E E ch -=λ,选项D 正确.答案：D10.氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时，辐射的光照射在某金属上时能产生光电效应.那么，处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的各种频率的光可能使此金属板发生光电效应的至少有( )A.1种B.2种C.3种D.4种思路解析：原子在跃迁时发出的光子频率由始、末能级能量之差决定，即h ν=E m -E n ，且能级越高，相邻能级的差值越小（在氢原子能级图上表现为上密下疏的特点）.发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率.本题未知该金属的极限频率，但可以用比较的办法来确定肯定能发生光电效应的频率.氢原子由高能级E 3向低能级跃迁的可能情形为3→1,3→2,2→1三种.其中3→1发出的光子频率大于2→1发出光子的频率，3→2发出的光子频率小于2→1发出的光子频率，已知2→1发出的光子能发生光电效应，则3→1发出的光子一定能使该金属发生光电效应，而3→2发出的光子无法判定是否能发生光电效应.因此辐射出的三种频率的光能使此金属板发生光电效应的至少有2种.答案：B11.某金属的极限波长恰等于氢原子由n =4能级跃迁到n =2能级所发出的光的波长.现在用氢原子由n =2能级跃迁到n =1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏？思路解析：设氢原子由n =4能级跃迁到n =2能级发出的光子波长为λ0，由n =2能级跃迁到n =1能级发出的光子波长为λ，则24λch E E =- λc h E E =-12根据爱因斯坦光电方程，光电子的最大初动能为0λλc h c h E k -= )11(0λλ-=hc )(2412hcE E hc E E hc ---= =2E 2-E 1-E 4=2×(-3.4) eV+13.6 eV+0.85 eV=7.65 eV.答案：7.65 eV12.已知氢原子基态的电子轨道半径为r 1=0.528×10-10m ，量子数为n 的能级值为eV 6.132n E n -=. （1）求电子在基态轨道上运动的动能.（2）有一群氢原子处于量子数n =3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线？（3）计算这几种光中波长最短的波长.（静电力常量k =9×109N·m 2/C 2,电子电荷量e =1.6×10-19C ，普朗克常量h =6.63×10-34J·s,真空中光速c =3.00×108 m/s ）思路解析：由n n n r mv r ke 222=，可计算出电子在任意轨道上运动的动能nn kn r ke mv E 22122==,且E k n =|E n |,E p n =2E n ，并由此计算出相应的电势能E p n . （1）核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向心力，则121212r mv r ke =,又知221mv E k = 故电子在基态轨道的动能为：2122r ke E k = J 1052.02)106.1(109102199--⨯⨯⨯⨯⨯= =2.18×1018 J=13.6 eV.（2）当n =1时，能级值为13.6eV eV 16.1321-=-=E 当n =2时，能级值为 eV 4.3eV 26.1322-=-=E 当n =3时，能级值为1.51eV eV 36.1323-=-=E . 能发出的光谱线分别为3→2,2→1,3→1共3种，能级图见右图.（3）由E 3向E 1跃迁时发出的光子频率最大，波长最短.h ν=E 3-E 1,又知λcv =则有m 101.03m 106.109.121031063.67783413---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=-=E E hc λ. 答案：（1）13.6 eV （2）略（3）1.03×10-7 m。

最新人教版高中物理选修3-5：18.4 玻尔的原子模型知识点总结及课时练习

4玻尔的原子模型记一记玻尔的原子模型知识体系1个原子模型——玻尔的原子模型1个能级图——氢原子的能级图3个基本假设——轨道量子化、定态、跃迁辨一辨1.玻尔的原子理论中，原子可以处于连续的能量状态中．(×)2．玻尔的原子理论中，原子中的核外电子绕核做周期性运动一定向外辐射能量．(×)3．氢原子的能级越小，电子的轨道半径越小．(√)4．电子云示意图上的点是电子打到荧光屏上出现的亮点．(×) 5．玻尔理论成功地解释了氢原子的特征谱线．(√)想一想1.电子的轨道有什么特点？氢原子只有一个电子，电子在这些轨道间跃迁时会伴随什么现象发生？提示：电子的轨道不是连续的，是量子化的，即只有半径的大小符合一定条件时，这样的半径才是有可能的．电子从高能量的轨道跃迁到低能量的轨道时，会放出光子，当电子从低能量的轨道跃迁到高能量的轨道时，会吸收光子．2．当氢原子处于基态时，氢原子的能量是多少？如果氢原子吸收的能量大于13.6 eV，会出现什么现象？提示：当氢原子处于基态时，氢原子的能量最小，是－13.6 eV.如果氢原子吸收的能量大于13.6 eV ，会出现电离现象．思考感悟：练一练1.根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n 越大( )A ．电子轨道半径越小B ．核外电子运动速度越大C ．原子能级的能量越小D ．电子的电势能越大解析：在氢原子中，量子数n 越大，电子的轨道半径越大，根据k e 2r 2＝m v 2r 知，r 越大，v 越小，则电子的动能减小，因为量子数增大，原子能级的能量增大，动能减小，则电势能增大，故选项D 正确，A 、B 、C 错误．答案：D2．(多选)氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可能发出三种不同波长的辐射光．已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是( )A ．λ1＋λ2B ．λ1－λ2C.λ1λ2λ1＋λ2D.λ1λ2λ1－λ2解析：由题设条件可知，hν3＝hν1＋hν2或hν3＝hν2－hν1，即1λ3＝1λ1＋1λ2或1λ3＝1λ2－1λ1，由此可知选项C 、D 正确．答案：CD3．[2019·陕西联考]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E 1＝－54.4 eV ，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 eVB ．43.2 eVC．51.0 eV D．54.4 eV解析：要吸收光子产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.40.8 eV是第一能级和第二能级的差值，51.0 eV是第一能级和第四能级的差值，54.4 eV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选项不满足条件，所以选B.答案：B4．氢原子的能级图如图所示，一群氢原子受激发后处于n＝3能级．当它们向基态跃迁时，辐射的光照射光电管阴极K，电子在极短时间内吸收光子形成光电效应．实验测得其遏止电压为10.92 V．求：(1)氢原子从n＝3能级向基态跃迁，辐射光子的能量；(2)逸出光电子的最大初动能E k初；(3)逸出功．解析：(1)氢原子从n＝3能级向基态跃迁，辐射光子的能量为hν＝E3－E1＝(－1.51＋13.6) eV＝12.09 eV.(2)逸出光电子的最大初动能为E k初＝eU c＝10.92 eV.(3)根据光电效应方程得W0＝hν－E k初＝(12.09－10.92) eV＝1.17 eV.答案：(1)12.09 eV(2)10.92 eV(3)1.17 eV要点一对玻尔理论的解释1.[2019·武汉检测](多选)关于玻尔理论，以下论断正确的是()A．原子的不同定态对应于电子沿不同的圆形轨道绕核运动B．当原子处于激发态时，原子向外辐射能量C．只有当原子处于基态时，原子才不向外辐射能量D．不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量解析：由轨道量子化假设知A正确；根据能级假设和频率条件知不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量，原子只有从一个定态跃迁到另一个定态时，才辐射或吸收能量，所以B、C 错误，D正确．答案：AD2．(多选)下列关于玻尔理论和电子云的说法正确的是() A．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础B．玻尔理论的成功之处是引入量子观念C．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念D．在电子云示意图中，小黑点密的区域表示电子在该区域出现的概率大解析：玻尔理论的成功之处是引入量子观念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，为量子力学的建立奠定了基础，但不足之处是保留了经典粒子理论，故A、B正确，C错误；在电子云示意图中，用小黑点来表示电子在各个位置出现的概率，小黑点密的区域表示电子出现的概率大，疏的区域表示电子出现的概率小，故D正确．答案：ABD3.(多选)如图所示给出了氢原子的6种可能的跃迁，则它们发出()A．a的波长最长B．d的波长最长C．f比d光子能量大D．a频率最小解析：能级差越大，对应的光子的能量越大，频率越大，波长越小．故A、C、D正确，B错误．答案：ACD4.如图所示，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2.22 eV.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．二种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．六种情况发出光子能量依次为n＝4到n＝3时，－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV<2.22 eV，n＝3到n＝2时，－151 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV<2.22 eV，n＝2到n＝1时，－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV>2.22 eV.n＝4到n＝1时……前两种不能从金属钾表面打出电子．故有四种，C正确．答案：C要点二氢原子跃迁规律5.[2019·河南郑州模拟]如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是()A．处于基态的氢原子吸收能量为10.5 eV的光子后能跃迁至n＝2能级B．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定能发生光电效应D．用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41 eV解析：处于基态的氢原子吸收能量为10.2 eV的光子后能跃迁至n＝2能级，但不能吸收能量为10.5 eV的光子，故A错误；大量处于n＝4能级的氢原子，最多可以辐射出C24＝6种不同频率的光，故B错误；从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的能量值大于从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子的能量值，用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光，照射该金属时一定不能发生光电效应，故C错误；处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为E＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，根据爱因斯坦光电效应方程，用该光照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为E km＝E－W＝12.75 eV－6.34 eV＝6.41 eV，故D正确．答案：D6．按照玻尔理论，一个氢原子的电子从一个半径为r a的圆轨道自发地直接跃迁到一个半径为r b的圆轨道上，r a>r b，此过程中()A．原子要辐射一系列频率的光子B．原子要吸收一系列频率的光子C．原子要辐射某一频率的光子D．原子要吸收某一频率的光子解析：电子从某一轨道直接跃迁到另一轨道，只能辐射或吸收某一特定频率的光子；再根据r a>r b，可知电子从较远轨道向较近轨道跃迁，即从高能级向低能级跃迁，要辐射光子．故C选项正确．答案：C7．现有1 200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激发的氢原子最后都回到基态上，则在此过程中发出的光子总数是(假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处于该激发态能级上的原子总数的1n－1)() A．2 200个B．2 000个C．1 200个D．2 400个解析：氢原子从量子数为4的能级向低能级跃迁，最终都回到基态，共有6种可能的跃迁方式，如图所示．由于假定处在量子数为n 的激发态的氢原子跃迁到各低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的1n－1，所以从n＝4能级向n＝3、2、1能级跃迁时，分别发出的光子数是相同的，为14－1×1 200个＝400个．从n＝3能级向n＝2、1能级跃迁时，分别发出的光子数也是相同的，为13－1×(14－1×1 200)个＝200个．从n＝2能级向n＝1能级跃迁时，又有两种情况：一是从第4能级跃迁到第2能级，然后从第2能级跃迁到第1能级，其发出的光子数是12－1×(14－1×1 200)上＝400个；另外一种情况是从第4能级跃迁到第3能级，从第3能级跃迁到第2能级，再从第2能级跃迁到第1能级，这种情况发出的光子数是12－1×1 3－1×(14－1×1 200)个＝200个．所以在题设过程中发出的光子总数是(3×400＋400＋2×200＋1×200)个＝2 200个．A选项正确．答案：A8．已知氢原子基态的电子轨道半径为r1＝0.53×10－10 m，基态的能级值为E1＝－13.6 eV.处在量子数n的激发态的氢原子的能级值E n＝E1 n2.(1)有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，画一能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出几条光谱线．(2)计算这几条光谱线中最长的波长．解析：(1)这群氢原子的自发跃迁辐射会得到三条光谱线，如图所示．(2)波长最长的光谱线是从n ＝3的能级向n ＝2的能级跃迁产生的，则有：h c λ＝E 3－E 2所以λ＝hc E 3－E 2＝ 6.63×10－34×3×108(－13.69＋13.64)×1.6×10－19 m ＝6.58×10－7 m答案：(1)见解析 (2)6.58×10－7 m基础达标1.[2019·邢台检测](多选)按照玻尔原子理论，下列表述正确的是()A．核外电子运动轨道半径可取任意值B．氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大C．电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝|E m－E n|D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量解析：根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的值，而不是任意值，A错误；氢原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大，B正确；由跃迁规律可知C正确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，D错误．答案：BC2．在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴耳末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线()A．2B．5C．4 D．6解析：氢原子光谱中只有两条属于巴耳末系，即是从n＝3，n ＝4轨道跃迁到n＝2轨道，故电子的较高能级应该是在n＝4的能级上．然后从n＝4向n＝3，n＝2，n＝1跃迁，从n＝3向n＝2，n＝1，从n＝2向n＝1跃迁，故这群氢原子自发跃迁时最多能发出C24＝6条不同频率的谱线．答案：D3.[江苏高考题]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：根据玻尔的原子跃迁公式h c λ＝E m －E n 可知，两个能级间的能量差值越大，辐射光的波长越短．从图中可看出，能量差值的最大值是E 3－E 1，辐射光a 的波长最短，能量差值的最小值是E 3－E 2，辐射光b 的波长最长，谱线从左向右波长依次增大的顺序是a 、c 、b ，选项C 正确．答案：C4．处于基态的氢原子在某单色光的照射下，只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1<ν2<ν3，则该单色光的光子能量为( )A ．hν1B ．hν2C ．hν3D ．h (ν1＋v 2＋ν3)解析：处于基态的氢原子要发光，必须先吸收一定的能量E ，如果是用光照射来提供这个能量，入射光子的能量满足E ＝hν.当原子吸收能量E ＝hν后，原子处于激发态，由于激发态能量高，原子不稳定，因此原子会向低能级跃迁，从而发出一系列频率的光子，但这些光子的频率不会大于ν，且必有一种频率等于ν.由题意知，该氢原子处于激发态后只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1<ν2<ν3，即最高频率是ν3，那么照射光子的频率必是ν3，光子能量是hν3.答案：C5．[2019·江苏如皋期中]欲使处于基态的氢原子跃迁，下列措施不可行的是( )A ．用能量为10.2 eV 的光子照射氢原子B ．用能量为11 eV 的光子照射氢原子C ．用能量为14 eV 的光子照射氢原子D ．用能量为11 eV 的电子与氢原子发生碰撞解析：由玻尔理论的跃迁假设可知，氢原子跃迁时，只能吸收能量值刚好等于两能级能量差的光子．根据氢原子能级图不难算出，10.2 eV 刚好为氢原子n ＝2和n ＝1两能级的能量差，而11eV则不等于氢原子任一激发态和基态的能量差，因而氢原子能吸收能量为10.2 eV的光子被激发，而不能吸收能量为11 eV的光子；对于能量为14 eV的光子，其能量大于氢原子的电离能，可使氢原子电离，而不受氢原子能级间跃迁条件限制，由能量守恒定律可知，氢原子吸收能量为14 eV的光子电离后产生的自由电子仍具有0.4 eV的动能；用电子去碰撞氢原子时，入射电子的动能可全部或部分地被氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于某个激发态和基态的能量差，就可使氢原子发生跃迁，综上可知B不可行．答案：B6．关于原子结构，下列说法错误的是()A．汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷B．卢瑟福α粒子散射实验表明：原子中带正电部分的体积很小，电子在带正电部分的外面运动C．各种原子的发射光谱都是连续谱D．玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型解析：汤姆孙通过研究求出了阴极射线的比荷，明确了阴极射线是电子流，故A正确；极少数α粒子发生了大角度偏转，表明原子全部正电荷集中在原子中央很小的体积内，电子在带正电部分的外面运动，故B正确；各种原子的发射光谱都是线状谱，故C错误；玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型，故D正确．答案：C7．[2019·四川内江模拟]根据玻尔原子理论，氢原子中的电子绕原子核做圆周运动与人造卫星绕地球做圆周运动比较，下列说法正确的是()A．电子可以在大于基态轨道半径的任意轨道上运动，人造卫星只能在大于地球半径的某些特定轨道上运动B．轨道半径越大，线速度越小，线速度与轨道半径的平方根成反比C．轨道半径越大，周期越大，周期与轨道半径成正比D．轨道半径越大，动能越小，动能与轨道半径的平方成反比解析：人造卫星的轨道可以是连续的，电子的轨道是不连续的，故A 错误．人造卫星绕地球做圆周运动需要的向心力由万有引力提供，有G Mm r 2＝m v 2r ＝4π2mr T 2 ①，可得v ＝GM r ，玻尔氢原子模型中电子绕原子核做圆周运动需要的向心力由库仑力提供，有k Qq r 21＝m 1v 21r 1＝4π2m 1r 1T 21 ②，可得v 1＝KQq m 1r 1，可知都是轨道半径越大，线速度越小，线速度与轨道半径的平方根成反比，故B 正确．由①可得T ＝2πr 3GM ，由②可得T 1＝2πm 1r 31kQq ，可知都是轨道半径越大，周期越大，周期都与轨道半径的32次方成正比，故C 错误．由①可得人造卫星的动能E k ＝12m v 2＝GMm 2r ；由②可得电子的动能E ′k ＝kQq 2r 1，可知都是轨道半径越大，动能越小，动能都与轨道半径成反比，故D 错误．答案：B8.如图所示为氢原子的四个能级，其中E 1为基态．若一群氢原子(记为A )处于激发态E 2，另一群氢原子(记为B )处于激发态E 3，则下列说法正确的是( )A ．A 可能辐射出3种频率的光子B ．B 可能辐射出3种频率的光子C ．A 能够吸收B 发出的光子并跃迁到能级E 4D ．B 能够吸收A 发出的光子并跃迁到能级E 4解析：根据氢原子能级理论可知，处于激发态的氢原子向较低能级跃迁时会释放出相应频率的光子，氢原子向较高能级跃迁时会吸收相应频率的光子．A 在能级E 2向基态跃迁时只能释放出1种频率的光子，A 错误；B 在能级E 3向基态跃迁时可能辐射出3种频率的光子，B 正确；A 跃迁到能级E 4需要的能量不等于由B 释放出的光子的能量，C 错误，同理D 错误．答案：B9．(多选)氢原子第一能级的能量E 1＝－13.6 eV ，第二能级的能量E 2＝－3.4 eV ，当氢原子的核外电子从第二能级跃迁到第一能级时( )A ．辐射的光子能量为1.63×10－18 JB ．辐射出的是可见光C ．辐射的光子打到逸出功为3.5 eV 的锌板上，能产生光电效应D ．辐射出的光子在真空中的速度为3×108 m/s解析：辐射的光子能量为ΔE ＝E 2－E 1＝10.2 eV ＝1.63×10－18J ，辐射的光子的频率为ν＝E h ＝1.63×10－186.63×10－34 Hz ＝2.46×1015 Hz ，不在可见光范围内，A 正确，B 错误；因ΔE ＝10.2 eV>3.5 eV ，故C 正确；光在真空中的速度为3×108 m/s ，D 正确．答案：ACD能力达标10.[2019·广东潮州模拟]如图所示为氢原子的能级示意图，现有一群处于n ＝5激发态的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是( )A ．跃迁中能释放的光子只有4种B ．跃迁到低能级后核外电子速率变小C ．若某种金属的逸出功为13 eV ，则跃迁辐射的光子中有且只有一种能使该金属发生光电效应D ．若跃迁辐射的光子中某些光子能使某种金属发生光电效应，则逸出的光电子动能一定大于13.6 eV解析：一群处于n ＝5激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出C 25＝10种不同频率的光，故A 错误；根据ke 2r 2＝m v 2r 可知，v ＝ke 2mr ，氢原子中的电子从高能级向低能级跃迁时轨道半径减小，则电子速率增大，故B 错误；根据玻尔理论可知，一群处于n ＝5激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出的10种不同频率的光中，只有n ＝5能级向n ＝1能级跃迁时辐射的光子的能量值大于13 eV ，为13.06 eV ，能使该金属发生光电效应，故C 正确；由于10种光子中能量值最大的光子的能量值仅为13.06 eV ，所以辐射出的光子无论使哪一种金属发生光电效应，逸出的光电子的动能都一定小于13.06 eV ，故D 错误．答案：C11．[2019·湖北重点中学模拟]根据玻尔理论，氢原子的能级公式为E n ＝A n 2(n 为能级量子数，A 为基态能量)，一个氢原子中的电子从n ＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中( )A ．氢原子辐射一个能量为15A 16的光子B ．氢原子辐射一个能量为－15A 16的光子C ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子的能量为15A 16D ．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子的能量为－15A 16解析：根据玻尔理论，一个氢原子中的电子从n ＝4的能级直接跃迁到基态，辐射一个光子，其能量为ΔE ＝E 4－E 1＝A 42－A 12＝－15A 16，选项B 正确，A 、C 、D 错误．答案：B12．[2019·河北石家庄正定中学期末](多选)氢原子能级图如图所示，a 、b 、c 分别表示原子在不同能级之间跃迁时发出的三种光子，设在跃迁过程中，放出a 、b 、c 光子的能量和波长分别是E a 、E b 、E c 和λa 、λb 、λc ，若a 光恰能使某金属发生光电效应，则( )A ．λa ＝λb ＋λcB.1λb ＝1λa ＋1λcC ．E b ＝E a ＋E cD ．c 光也能使该金属发生光电效应E ．b 光一定能使该金属发生光电效应解析：E a ＝E 2－E 1，E b ＝E 3－E 1，E c ＝E 3－E 2，故E b ＝E a ＋E c ，C 项正确；又因为E ＝hν＝h c λ，故1λb ＝1λa ＋1λc，A 项错误，B 项正确；a 光恰能使某金属发生光电效应，而E a <E b ，E a >E c ，故D 项错误，E 项正确．答案：BCE13．[2019·云南玉溪期末]氢原子基态能量E 1＝－13.6 eV ，电子绕核做圆周运动的半径r 1＝0.53×10－10 m ．求氢原子处于n ＝4激发态时：(1)原子系统具有的能量；(2)电子在n ＝4轨道上运动的动能；(已知能量关系E n ＝1n 2E 1，半径关系r n ＝n 2r 1，k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，e ＝1.6×10－19 C)(3)若要使处于n ＝2轨道上的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子？(普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s)解析：(1)由E n ＝1n 2E 1得E 4＝E 142＝－0.85 eV(2)由r n ＝n 2r 1，得r 4＝16r 1，由圆周运动知识得k e 2r 24＝m v 2r 4所以E k4＝12m v 2＝ke 232r 1＝9.0×109×(1.6×10－19)232×0.53×10－10J ＝0.85 eV (3)要使处于n ＝2轨道的氢原子电离，照射光的光子能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为hν＝0－E 14得ν＝8.21×1014 Hz答案：(1)－0.85 eV (2)0.85 eV (3)8.21×1014 Hz14．将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．(1)若要使处于n ＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？(2)若用波长为200 nm 的紫外线照射氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度多大？(电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s ，电子质量m e ＝9.1×10－31 kg)解析：(1)n ＝2时，E 2＝－13.622 eV ＝－3.4 eV所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n ＝∞的轨道，n ＝∞时，E ∞＝0.所以，要使处于n ＝2激发态的原子电离，电离能为ΔE ＝E ∞－E 2＝3.4 eVν＝ΔE h ＝3.4×1.6×10－196.63×10－34 Hz ＝8.21×1014 Hz (2)波长为200 nm 的紫外线一个光子所具有的能量E 0＝hν＝6.63×10－34×3×108200×10－9 J ＝9.945×10－19 J 电离能ΔE ＝3.4×1.6×10－19 J ＝5.44×10－19 J由能量守恒得E 0－ΔE ＝12m e v 2代入数值解得v ＝9.95×105 m/s答案：(1)8.21×1014 Hz (2)9.95×105 m/s。

物理高二年级人教新课标选修3-5第十八章第四节《玻尔的原子模型》课件

（电子克服库仑引力做功增大
基电势能，原子的能量增加）吸收光子激
跃迁
发
态
态
辐射光子（电子所受库仑力做正功
减小电势能，原子的能量
减少）
hn Em En
玻尔的原子模型
（ Em>En ）
二、玻尔理论对氢光谱的解释
玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量．
玻尔的原子模型
轨道与二能、级玻相尔对理应论对氢光谱的解释
赖曼系（紫外线）
n
E/eV
∞ －－－－－－－－－ 0
５
-0.54
４
-0.85
３
巴耳末系（可见光）
-1.51
２
-3.4
N=1 N=2 N=3 N=4 N=5 N=6
玻尔的原子模型
帕邢系（红外线）布喇开系
逢德系
１
-13.6
二、玻尔理论对氢光谱的解释
电势能最小；量子数越大，能量值越大，电子动能越小，电势能越大.
玻尔的原子模型
（4）跃迁时电子动能、原子电势能与原子能量的变化
• 当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能Ep减小，电子动能增大，原子能量减小．反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能减小，原子能量增大．
玻尔的原子模型
-13.6 eV
二.玻尔理论对氢光谱的解释
（巴尔末系）
Hδ
n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 玻尔的原子模型
Hγ
Hβ
Hα
1
1 R(22
1 n2
) n
3,
4,5,...
巴耳末公式 R=1.10107m1 里德伯常量

人教版高二物理选修35第十八章184玻尔的原子模型22张课件

4.光子能量为E的一束光照射容器中的氢（设氢
原子处于n=3的能级），氢原子吸收光子后，能
发出频率γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六种光谱
线，且γ1＜γ2＜γ3＜γ4＜γ5＜γ6，则E等于
(
)
A.hγ1
B.hγ6
C.h（γ6-γ1）
D.h（γ1+γ2+γ3+γ4+γ5+γ6）
5、(多选)对玻尔理论的下列说法中，正确的是（）
在解决核外电子的运动
除了氢原
时成功引入了量子化的
子光谱外，在
观念
解决其他问题
上遇到了很大
同时又应用了“粒子、
的困难．
轨道”等经典概念和
有关牛顿力学规律量子化条件的引进没氦原子光谱
有适当的理论解释。
拓展与提高
原子结构的认识史
汤姆孙发现怎电子样修否定改玻原尔子模不可型割？建立
汤姆孙的西瓜模型
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
2.有一群处于量子数为n＝4的激发态中的氢原子，
在它们跃迁的过程中发出的光谱线共有( )
A．3条
B．4条
C．5条
D．6条
3.有一个处于量子数n=4的激发态中的氢
原子，在它向低能态跃迁时，最多可能发出______个频率的光子。
回顾科学家对原子结构的认识史
否定
汤姆孙发现电子
原子不可割
建立
汤姆孙的枣糕模型
出现矛盾
卢瑟福α粒子散射实验
否定
汤姆孙的枣糕模型
原子稳定性事实氢原子光谱实验(分立)

人教版高二物理选修3-5课后作业第十八章玻尔的原子模型

人教版选修3-5课后作业第十八章玻尔的原子模型一、选择题1.(多选)关于玻尔的原子模型,下列说法中正确的是( )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2.当某个氢原子吸收一个光子后( )A.氢原子的能级降低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3.根据玻尔原子理论,电子在各条可能轨道上运动的能量是指( )A.电子的动能B.电子的电势能C.电子的电势能与动能之和D.电子的动能、电势能和原子核能之和4.根据玻尔原子理论,在氢原子中,量子数n越大,则( )A.电子的轨道半径越小B.核外电子运动的速度越大C.原子的能量值越小D.电子的电势能越大5.(多选)关于原子的能级跃迁,下列说法中正确的是( )A.原子从基态跃迁到激发态要放出光子,放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B.原子不能从低能级向高能级跃迁C.原子从低能级向高能级跃迁需要吸收光子,从较高能级跃迁到较低能级会放出光子D.原子跃迁时无论是吸收光子还是放出光子,光子的能量都等于始、末两个能级的能量差6.一群氢原子处于同一较高的激发态,它们向较低激发态或基态跃迁的过程中( )A.可能吸收一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条暗线B.可能发出一系列频率不同的光子,形成光谱中的若干条亮线C.只吸收频率一定的光子,形成光谱中的一条暗线D.只发出频率一定的光子,形成光谱中的一条亮线7.一个氢原子从n=5的激发态向低能态跃迁时,产生的光子种类可能是( )A.4种B.10种C.6种D.8种8.如图所示给出了氢原子6种可能的跃迁,则它们发出的光( )A.e比b的波长长B.c的波长最长C.d比f光子能量大D.a的频率最低9.(多选)下列有关氢原子光谱的说法,正确的是( )A.氢原子的发射光谱是连续谱B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关10.(多选)关于氢原子能级公式E n=E1,下列说法中正确的是( )n2A.原子的定态能量E n是指核外电子动能和电子与核之间的电势能的总和B.E n是负值C.E n是指核外电子的动能,只能取正值D.从公式中可以看出,随着电子运动半径的增大,原子总能量减少11.μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用。

高中物理人教版选修3-5 18.4 波尔的原子模型

高中物理人教版选修3-5 18.4 波尔的原子模型18.4 玻尔的原子模型（人教版）★高中物理学科核心素养物理观念物质观念原子、电子、光子运动观念圆周运动、跃迁相互作用观念库仑力能量观念动能、势能科学思维模型建构玻尔的原子模型三大基本假设1、轨道假设：2、定态假设：3、跃迁假设：科学推理见详细案科学论证玻尔理论对氢光谱的解释质疑创新玻尔理论无法解释稍微复杂一点的原子的光谱现象，如氦原子；电子云科学探究问题经典物理学既无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征证据见详细案解释玻尔理论对氢光谱的解释交流玻尔理论的局限性科学态度与责任科学本质原子结构到底是怎样的？服从怎样的物理规律？科学态度认识具有反复性、对未知世界要保持好奇心、坚持刻苦专研和实事求是科学伦理与STSE 在原子结构方面，人们提出各种模型和假设，如1898年汤姆孙的枣糕模型，1911年卢瑟福的核实结构模型等。

波尔于1913年把量子化这个观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说。

1922年，第72号元素铪的发现证明了玻尔的理论，玻尔由于对于原子结构理论的贡献获得诺贝尔物理学奖。

玻尔原子理论的基本假设★教学难点射的电磁波的能量是连续的还是分立的生：连续的师：这与实验符合吗？生：不符合，因为我们知道原子光谱是不连续的师：所以，经典的电磁理论不能解释核外的电子的运动情况和原子的稳定性.需要新的理论来解释。

教师：在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子概念的启发下，波尔于1913年把量子化这个观念应用到原子系统，提出了自己的原子结构假说。

（二）进行新课1．玻尔的原子理论（1）轨道量子化假设：原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动但是，电子轨道半径不是任意的，只有当半径大小符合一定条件时，这样的轨道才是可能的。

即电子的轨道是量子化的。

电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射。

（2）能级（定态）假设：当电子在不同轨道上运动时，原子处于不同状态,具有不同能量，所以原子能量也是量子化的。

高二物理人教版选修3-5(第18.4 玻尔的原子模型) Word版含解析

绝密★启用前第十八章原子结构4.玻尔的原子模型第Ⅰ部分选择题一、选择题：本题共8小题。

将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．玻尔在他提出的原子模型中所作的假设有()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2.按照玻尔原子理论，下列表述正确的是()A．核外电子运动轨道半径可取任意值B．氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大C．电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝|E m－E n| D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量3．氢原子放出一个光子后，电子由外轨道跃迁到内轨道，根据玻尔理论氢原子的()A．核外电子的电势能增大B．氢原子的能量增大C．核外电子的动能增大D．核外电子的转动周期变大4．光子的发射和吸收过程是()A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B．原子不能从低能级向高能级跃迁C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级D ．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量恒等于始、末两个能级的能量差值5．氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62 eV 到3.11eV 之间．由此可推知，氢原子( )A ．从高能级向n ＝1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B ．从高能级向n ＝2能级跃迁时发出的光均为可见光C ．从高能级向n ＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D ．从n ＝3能级向n ＝2能级跃迁时发出的光为可见光6．氢原子能级图的一部分如图所示，a 、b 、c 分别表示氢原子在不同能级之间的三种跃迁途径，设在a 、b 、c 三种跃迁过程中，放出的光子的能量和波长分别是E a 、E b 、E c 和λa 、λb 、λc ，则()A ．λb ＝λa ＋λc B.1bλ＝1aλ＋1cλC ．λb ＝λa ·λcD ．E b ＝E a ＋E c7．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ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则( ) A ．ν0＜ν1B ．ν3＝ν2＋ν1C ．ν0＝ν1＋ν2＋ν3D.11ν＝21ν＋31ν.8．若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线。

高二物理人教版选修3-5第18章第四节：玻尔的原子模型

二. 玻尔理论的局限性
玻尔理论成功的解释并预言了氢原子辐射的电磁波的问题，但是也有它的局限性．
在解决核外电子的运动时成功引入了量子和有关牛顿力学规律
除了氢原子光谱外，在解决其它问题上遇到了很大的困难．
总结：
玻尔假说要牢记，轨道能量皆分立由高到低辐射去，从低到高定吸取辐射吸取看高低，能量变化依能级若要原子能电离，能量大于就可以能否掌握这真理，还需耐心做练习
2. （多选）欲使处于基态的氢原子被激发，下列
可行的措施是 ( ACD )
A. 用 10.2 eV 的光子照射
B. 用 11 eV 的光子照射
C. 用 14 eV 的光子照射
D. 用 13.7 eV 的光子照射
3. （多选）如图所示为氢原子的能级图，若用能量为 12.75 eV 的光子去照射大量处于基态的氢原子，则
2-3:1.89eV 2-4:2.55eV 2-5:2.86eV 3-4:0.66eV 3-5:0.97eV
4-5:0.31eV
假说3：频率条件(跃迁假说)
针对原子光谱是线状谱提出
提醒：
对于能量大于或等于 13.6eV的光子(电离)；对于能量小于13.6eV的光子(要么全被吸收，要么不吸收)。
B．辐射光子的波长为cEmh－En
C．吸收光子的波长为Emc－h En
D．辐射光子的波长为Emc－h En
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3．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨
道的过程中，下列说法正确的是( D )
A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大 B．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小 C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小 D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大