18.4 玻尔的原子模型学案与练习答案

4玻尔的原子模型学案与练习答案

一、

1．

(1) 库仑引力圆周运动

(2) 量子化

(3) 稳定电磁辐射

2．

(1) 量子化能级

(2) 定态

(3) －13.6 eV.

(4) 1

n2E1

3．

E m－E n

二、玻尔理论对氢光谱的解释2．

E m－E n定态轨道

3．

激发态不稳定光子

4．

两个能级之差分立分立

5．

能级光子频率

三、

1．

量子观念定态和跃迁氢原子2．

经典粒子轨道

3．

概率云雾电子云

1．

(1) √(2) √(3) ×(4) √(5) √

2．远 3

1.答案 D

解析氢原子辐射出光子后，由高能级跃迁到低能级，轨道半径减小，电子动能增大，此过程中库仑力做正功，电势能减小．

2.答案ACD

解析根据C23＝3知，这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子，故A正确；从n＝3跃迁到n＝1辐射的光子能量为13.6 eV－1.51 eV＝12.09 eV>2.25 eV，从n＝2跃迁到n＝1辐射的光子能量为13.6 eV－3.4 eV＝10.2 eV>2.25 eV，从n＝3跃迁到n＝2辐射的光子能量为3.4 eV－1.51 eV＝1.89 eV<2.25 eV，所以能使金属钾发生光电效应的光有两种，故B错误；从n＝3跃迁到n＝1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，根据光电效应方程得，E km＝hν－W0＝12.09 eV－2.25 eV＝9.84 eV，故C、D正确．

3.答案 C

解析从题图乙看出，谱线a对应的波长大于谱线b对应的波长，所以谱线a对应的光子频率小于谱线b对应的光子频率，谱线a对应的光子的能量小于谱线b对应的光子的能量，因谱线a对应氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，所以谱线b对应的光子能量大于n＝4与n＝2间的能级差，结合各选项分析可知C项可能，故选C.

4.答案AB

解析根据玻尔理论的基本假设知，原子中的电子绕原子核做圆周运动，库仑力提供向心力，故A正确．玻尔原子模型结合氢原子光谱，可知氢原子的能量是不连续的，故B正确．原子的能量包括电子的动能和势能，由于轨道是量子化的，则电子动能也是特定的值，故C 错误．电子由一条轨道跃迁到另一条轨道上时，辐射(或吸收)的光子能量等于两能级间的能级差，D错误．

5.答案 C

解析根据玻尔理论，电子绕核在不同轨道上做圆周运动，库仑引力提供向心力，故电子的

能量指电子的总能量，包括动能和电势能，所以C选项是正确的．

6.答案CD

解析氢原子核外电子由某一轨道跃迁到另一轨道，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)要减小，原子的电势能要减小(库仑力做正功)，电子的动能增大；二是由较低能级向较高能级跃迁，情况与上述相反．

根据玻尔理论，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(库仑

力)提供，根据k e2

r2＝m v2

r

得v＝ke2

rm

，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；反之动能减小．

由以上分析可知，C、D选项正确．

7.答案(1)13.6 eV(2)－27.2 eV

解析(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v1，

则k e2

r12＝m v12

r1

所以电子动能E k1＝1

2m v12＝ke

2

2r1

＝

9×109×(1.6×10－19)2

2×0.53×10－10×1.6×10－19

eV≈13.6 eV

(2)因为E1＝E k1＋E p1

所以E p1＝E1－E k1＝－13.6 eV－13.6 eV＝－27.2 eV