18.4 玻尔的原子模型学案与练习答案

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18.4波尔的原子模型

18.4波尔的原子模型

18.4波尔的原子模型高二物理导学案班级:小组:姓名:得分:编号:018 18.4 玻尔的原子模型1编纂:王帅 2018.3.18【学习目标】1、知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容;2、了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念3、能用玻尔原子理论简单解释氢原子模型;了解玻尔模型的不足之处及其原因。

【重点难点】重点:玻尔原子理论的基本假设难点:利用玻尔原子理论解释氢原子跃迁的现象【探究案】一.玻尔原子理论的基本假设:1、轨道量子化假设:原子中的电子在库仑引力的作用下,绕原子核做圆周运动,电子绕核运动的可能轨道是___________的.且电子绕核运动的轨道半径不是的。

2、定态假设:电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的状态,因而具有不同的能量,即原子的能量是_______的.这些具有确定能量的稳定状态称为定态,在各个定态中,原子是________的,不向外辐射能量.3、跃迁假设:原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁时要________或_______一定频率的光子,光子的能量等于两个状态的__________,即hν=___________。

【例1】在氢原子模型中,若已知电子的质量为m ,电荷量为-e ,氢原子在基态时轨道半径为r 1,试问:(静电力常量为k )(1)电子在基态上运行时的动能E k 1= ;(2)已知原子内电子与原子核间的电势能满足关系re k E p 2-=,则氢原子在基态时的电势能E P 1= ;其总能量E 1= ;(3)若氢原子激发态的轨道半径和基态的轨道半径满足关系r n =n 2r 1,则氢原子在激发态时的总能量En = E 1;(4)随着氢原子能级值n 的增加,其动能E k 将,势能E P 将,总能量E 将。

(填写“增大”或“减小”)【变式训练1】氢原子辐射出一个光子后,则【】A .电子绕核旋转的半径增大B .电子的动能增大C .氢原子的电势能增大D .原子的能级值增大【例2】氢原子基态能量E 1=-13.6eV ,当氢原子处于n =5激发态时,求:(1)最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它跃迁到该激发态?(2)该激发态的氢原子向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种?请画出所有可能的跃迁方式;其中最低频率为多少?最高频率为多少?(3)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz ,今用一群处于n =5的激发态的氢原子发射的光谱照射钠,试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应?(4)若要使该激发态的氢原子发生电离,则应用多长波长的光照射?【变式训练2】已知氢原子的能级规律为E 1=-13.6eV 、E 2=-3.4eV 、E 3=-1.51eV 、E 4=-0.85eV 。

高中物理选修3-5课时作业1:18.4玻尔的原子模型

高中物理选修3-5课时作业1:18.4玻尔的原子模型

学案4 玻尔的原子模型题组一对玻尔理论的理解1.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[答案]BD[解析]玻尔的原子模型在核式结构模型的前提下提出轨道量子化、能量量子化及能级跃迁,故A错误,B正确,它的成功就在于引入了量子化理论,缺点是被过多引入的经典力学所困,故C错误,D正确.2.原子的能量量子化现象是指()A.原子的能量是不可以改变的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[答案]CD[解析]正确理解玻尔理论中的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不同的轨道,故C、D选项正确.3.关于玻尔理论,下列说法正确的是()A.玻尔理论的成功,说明经典电磁理论不适用于原子系统,也说明了电磁理论不适用于电子运动B.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C.玻尔理论的成功之处是引入了量子观念D.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[答案]BC4.根据玻尔理论,下列关于氢原子的论述正确的是()A.若氢原子由能量为E n的定态向低能级跃迁,则氢原子要辐射的光子能量为hν=E n B.电子沿某一轨道绕核运动,若圆周运动的频率为ν,则其发光的频率也是νC.一个氢原子中的电子从一个半径为r a的轨道自发地直接跃迁到另一半径为r b的轨道,已知r a>r b,则此过程原子要辐射某一频率的光子D.氢原子吸收光子后,将从高能级向低能级跃迁[答案] C[解析]原子由能量为E n的定态向低能级跃迁时,辐射的光子能量等于能级差,与E n不相等,故A错;电子沿某一轨道绕核运动,处于某一定态,不向外辐射能量,故B错;电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道,能级降低,因而要辐射某一频率的光子,故C正确;原子吸收光子后能量增加,能级升高,故D错.题组二氢原子的跃迁规律分析5.在氢原子能级图中,横线间的距离越大,代表氢原子能级差越大,下列能级图中,能形象表示氢原子最低的四个能级的是()[答案] C[解析]由氢原子能级图可知,量子数n越大,能级越密,所以C对.6.大量氢原子从n=5的激发态,向低能级跃迁时,产生的光谱线条数是()A.4条B.6条C.8条D.10条[答案] D[解析]由题意可知,当大量氢原子从n=5能级跃迁时,有10条光谱线产生.7.一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[答案] B[解析]当原子由高能级向低能级跃迁时,原子将发出光子,由于不只是两个特定能级之间的跃迁,所以它可以发出一系列频率的光子,形成光谱中的若干条亮线.8.氢原子的能级图如图1所示,欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子,氢原子需要吸收的能量至少是()图1A.13.6eV B.10.20eVC.0.54eV D.27.20eV[答案] A[解析]要使氢原子变成氢离子,使氢原子由基态向高能级跃迁,需要吸收的能量大于等于ΔE=E n-E1=0-(-13.6eV)=13.6eV.9.如图2所示为氢原子的能级图,若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,则氢原子()图2A.能跃迁到n=2的激发态上去B.能跃迁到n=3的激发态上去C.能跃迁到n=4的激发态上去D.以上三种说法均不对[答案] D[解析]用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子,从能级差可知,若氢原子跃迁到某一能级上,则该能级的能量为10.5eV-13.6eV=-3.1eV,根据氢原子的能级图可知,不存在能级为-3.1eV的激发态,因此氢原子无法发生跃迁.10.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.1ν1=1ν2+1ν3[答案] B[解析]大量氢原子跃迁时,只有三种频率的光谱,这说明是从n=3能级向低能级跃迁,根据能量守恒有,hν3=hν2+hν1,解得:ν3=ν2+ν1,选项B正确.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.图3为μ氢原子的能级示意图,假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子,且频率依次增大,则E等于()图3A.h(ν3-ν1) B.h(ν3+ν1)C.hν3D.hν4[答案] C[解析]μ氢原子吸收光子后,能发出六种频率的光,说明μ氢原子是从n=4能级向低能级跃迁,则吸收的光子的能量为ΔE=E4-E2,E4-E2恰好对应着频率为ν3的光子,故光子的能量为hν3.12.氢原子部分能级的示意图如图4所示,不同色光的光子能量如下表所示:图4处于某激发态的氢原子,发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条,其颜色分别为() A.红、蓝—靛B.黄、绿C.红、紫D.蓝—靛、紫[答案] A[解析]由七种色光的光子的不同能量可知,可见光光子的能量范围在1.61~3.10eV,故可能是由第4能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子,E1=-0.85eV-(-3.40eV)=2.55eV,即蓝—靛光;也可能是氢原子由第3能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光子,E2=-1.51eV-(-3.40eV)=1.89eV ,即红光. 题组三 综合应用13.如图5所示为氢原子最低的四个能级,当氢原子在这些能级间跃迁时,图5(1)有可能放出几种能量的光子?(2)在哪两个能级间跃迁时,所发出的光子波长最长?波长是多少? [答案] (1)6 (2)第四能级向第三能级 1.88×10-6m[解析] (1)由N =C 2n ,可得N =C 24=6种; (2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时,能级差最小,辐射的光子能量最小,波长最长,根据hν=E 4-E 3=-0.85-(-1.51) eV =0.66eV ,λ=hcE 4-E 3=6.63×10-34×3×1080.66×1.6×10-19m ≈1.88×10-6m.14.氢原子在基态时轨道半径r 1=0.53×10-10m ,能量E 1=-13.6eV .求氢原子处于基态时,(1)电子的动能; (2)原子的电势能;(3)用波长是多少的光照射可使其电离?(已知电子质量m =9.1×10-31kg)[答案] (1)13.6eV (2)-27.2eV (3)9.14×10-8m[解析] (1)设处于基态的氢原子核外电子速度大小为v 1,则k e 2r 21=m v 21r 1,所以电子动能E k1=12m v 21=ke 22r 1=9×109×(1.6×10-19)22×0.53×10-10×1.6×10-19eV ≈13.6eV .(2)因为E 1=E k1+E p1,所以E p1=E 1-E k1=-13.6eV -13.6eV =-27.2eV . (3)设用波长为λ的光照射可使氢原子电离,有 hcλ=0-E 1所以λ=-hc E 1=-6.63×10-34×3×108-13.6×1.6×10-19m≈9.14×10-8m.。

(完整word版)选修3-5玻尔的原子模型习题(含答案)

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18.4玻尔的原子模型课后作业1.氢原子从基态跃迁到激发态时,下列论述中正确的是(B)A.动能变大,势能变小,总能量变小B.动能变小,势能变大,总能量变大C.动能变大,势能变大,总能量变大D.动能变小,势能变小,总能量变小2.下列叙述中,哪些符合玻尔理论(ABC)A.电子可能轨道的分布是不连续的B.电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时,原子将辐射或吸收一定的能量C.电子的可能轨道上绕核做加速运动,不向外辐射能量D.电子没有确定的轨道,只存在电子云3.大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时,产生的光谱线数是( B )A.4条B.10条C.6条D.8条4.对玻尔理论的评论和议论,正确的是(BC)A.玻尔理论的成功,说明经典电磁理论不适用于原子系统,也说明了电磁理论不适用于电子运动B.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C.玻尔理论的成功之处是引入量子观念D.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5.氢原核外电子分别在第1、2条轨道上运动时,其有关物理量的关系是(BC )A.半径r1>r2 B.电子转动角速度ω1>ω2C.电子转动向心加速度a1>a2 D.总能量E1>E26.已知氢原子基态能量为-13.6eV,下列说法中正确的有( D )A.用波长为600nm的光照射时,可使稳定的氢原子电离B.用光子能量为10.2eV的光照射时,可能使处于基态的氢原子电离C.氢原子可能向外辐射出11eV的光子D.氢原子可能吸收能量为 1.89eV的光子7.氢原子从能级A跃迁到能级B,吸收频率v1的光子,从能级A跃迁到能级C 释放频率v2的光子,若v2>v1则当它从能级C跃迁到能级B将(D)A.放出频率为v2-v1的光子B.放出频率为v2+ v1的光子C.吸收频率为v2- v1的光子D.吸收频率为v2+v1的光子8.已知氢原子的基态能量是E1=-13.6eV,第二能级E2=-3.4eV.如果氢原子吸收______eV的能量,立即可由基态跃迁到第二能级.如果氢原子再获得 1.89eV的能量,它还可由第二能级跃迁到第三能级,因此氢原子第三能级E3=_____eV.10.2 -1.511。

高中物理18.4玻尔的原子模型课后习题新人教版选修3_5

高中物理18.4玻尔的原子模型课后习题新人教版选修3_5

4 玻尔的原子模型A组1.玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有()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解析:A、B、C三项都是玻尔提出来的假设,其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出,也就是“量子化”概念,原子的不同能量状态与电子绕核运动的不同圆轨道相对应,是经典理论与量子化概念的结合。

答案:ABC2.下面关于玻尔理论的解释中,不正确的说法是()A.原子只能处于一系列不连续的状态中,每个状态都对应一定的能量B.原子中,虽然核外电子不断做变速运动,但只要能量状态不改变,就不会向外辐射能量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解析:根据玻尔的原子理论,原子从高能级向低能级跃迁时要辐射一定频率的光子,而从低能级向高能级跃迁时要吸收一定频率的光子,C错误。

答案:C3.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.电子的电势能与动能之和D.电子的动能、电势能和原子核能之和解析: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。

答案:C4.根据玻尔的氢原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后()A.氢原子所在的能级下降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解析:根据玻尔的氢原子理论,当某个氢原子吸收一个光子后,氢原子的能级上升,半径增大,A、C错误;电子与原子核间的距离增大,库仑力做负功,电势能增大,B正确;电子围绕原子核做圆周运动,库仑力提供向心力,有k,可得E k=mv2=,半径增大,动能减小,故D错误。

高中物理第十八章4玻尔的原子模型练习含解析新人教版选修351028265

高中物理第十八章4玻尔的原子模型练习含解析新人教版选修351028265

高中物理第十八章4玻尔的原子模型练习含解析新人教版选修3510282654 玻尔的原子模型基础巩固1.(多选)由玻尔理论可知,下列说法正确的是()A.电子绕核运动有加速度,就要向外辐射电磁波B.处于定态的原子,其电子做变速运动,但它并不向外辐射能量C.原子内电子的可能轨道是不连续的D.原子发生跃迁时,辐射或吸收光子的能量等于两个轨道的能量差答案:BCD2.(多选)原子的能量量子化现象是指()A.原子的能量是不可以改变的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解析:正确理解玻尔理论中的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不同的轨道,故选项C、D正确。

答案:CD3.处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有()A.1种B.2种C.3种D.4种解析:氢原子能级跃迁如图所示:氢原子可从第3能级跃迁至第2能级,从第2能级跃迁至第1能级,或从第3能级直接跃迁至第1能级,共辐射3种不同频率的光子。

答案:C4.(多选)对于基态氢原子,下列说法正确的是()A.它能吸收10.2 eV的光子B.它能吸收11 eV的光子C.它能吸收14 eV的光子D.它能吸收具有11 eV动能的电子的部分动能解析:10.2eV刚好是氢原子n=1和n=2两能级能量之差,而11eV则不是氢原子基态和任一激发态间的能量之差,因而选项A正确,B错误;基态氢原子能吸收14eV的光子而被电离,且电离后的自由电子获得0.4eV的动能,故选项C正确;基态氢原子也能吸收具有11eV动能的电子一部分动能(10.2eV)而跃迁到n=2的定态,使与之作用的电子剩余0.8eV的动能,可见选项A、C、D正确。

答案:ACD5.根据玻尔理论,某原子从能量为E的轨道跃迁到能量为E'的轨道,辐射出波长为λ的光。

以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,E'等于()A.E-ℎℎℎB.ℎ+ℎℎℎC.E-ℎℎℎD.ℎ+ℎℎℎ解析:释放的光子能量为hν=ℎℎℎ,所以ℎ'=E-hν=E-ℎℎℎ。

玻尔的原子模型 每课一练(含解析) (38)

玻尔的原子模型 每课一练(含解析) (38)
考点:黑体及其辐射的规律,光电效应的规律,康普顿效应,光子的动量,结合能和比结合能,波尔理论
3.CDE
【解析】
试题分析:玻尔理论认为原子的能量是量子化的,轨道半径也是量子化的,故氢原子在辐射光子的同时,轨道不是连续地减小,故A错误.半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,由原子核本身决定,与原子的物理、化学状态无关,故B错误;核子结合成原子核与原子核分解为核子是逆过程,质量的变化相等,能量变化也相等,故用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核,还要另给它们分离时所需要的足够的动能(光子方向有动量),所以不可能使氘核分解为一个质子和一个中子,故C正确;根据质量数和电荷数守恒,某放射性原子核经过2次α衰变质子数减少4,一次β衰变质子数增加1,故核内质子数减少3个,D正确;能级跃迁时,由于高能级轨道半径较大,速度较小,电势能较大,故氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小,故E正确;故选CDE.
考点:考查了氢原子跃迁
【名师点睛】解决本题的关键知道跃迁种类的计算方法,以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差,注意电离现象的条件.
2.ABE
【解析】
试题分析:随着温度的升高,黑体的辐射一方面各种波长的辐射强度都有增加,另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故A正确;根据光电效应方程光电子的最大初动能 ,入射光的频率一定,最大初动能越大,说明金属的逸出功越小,故B正确;在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,会把一部分动量转移给电子,因此光子的动量变小,根据波长 ,可知散射后光子的波长变长,故C错误;“比结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定”,而不是“结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定”,故D错误;氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,轨道半径减小,要释放一定频率的光子,总能量减少,库仑力做正功,电子的动能增大,电势能减小,故E正确。

(完整版)选修3-5玻尔的原子模型习题(含答案)

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1.氢原子从基态跃迁到激发态时,下列论述中正确的是(B)A.动能变大,势能变小,总能量变小B.动能变小,势能变大,总能量变大C.动能变大,势能变大,总能量变大D.动能变小,势能变小,总能量变小2.下列叙述中,哪些符合玻尔理论(ABC)A.电子可能轨道的分布是不连续的B.电子从一条轨道跃迁到另一个轨道上时,原子将辐射或吸收一定的能量C.电子的可能轨道上绕核做加速运动,不向外辐射能量D.电子没有确定的轨道,只存在电子云3.大量原子从n=5的激发态向低能态跃迁时,产生的光谱线数是( B )A.4条B.10条C.6条D.8条4.对玻尔理论的评论和议论,正确的是(BC)A.玻尔理论的成功,说明经典电磁理论不适用于原子系统,也说明了电磁理论不适用于电子运动B.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C.玻尔理论的成功之处是引入量子观念D.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5.氢原核外电子分别在第1、2条轨道上运动时,其有关物理量的关系是(BC )A.半径r1>r2 B.电子转动角速度ω1>ω2C.电子转动向心加速度a1>a2 D.总能量E1>E26.已知氢原子基态能量为-13.6eV,下列说法中正确的有(D )A.用波长为600nm的光照射时,可使稳定的氢原子电离B.用光子能量为10.2eV的光照射时,可能使处于基态的氢原子电离C.氢原子可能向外辐射出11eV的光子D.氢原子可能吸收能量为1.89eV的光子7.氢原子从能级A跃迁到能级B,吸收频率v1的光子,从能级A跃迁到能级C 释放频率v2的光子,若v2>v1则当它从能级C跃迁到能级B将(D)A.放出频率为v2-v1的光子B.放出频率为v2+ v1的光子C.吸收频率为v2- v1的光子D.吸收频率为v2+v1的光子8.已知氢原子的基态能量是E1=-13.6eV,第二能级E2=-3.4eV.如果氢原子吸收______eV的能量,立即可由基态跃迁到第二能级.如果氢原子再获得1.89eV的能量,它还可由第二能级跃迁到第三能级,因此氢原子第三能级E3=_____eV.10.2 -1.511.玻尔在他的原子模型中所做的假设有(ABC)A.原子处于成为定态的能量状态时,虽然电子做变速运动,但并不向外辐射能量;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绕核做圆周运动的频率。

2021年秋人教版高中物理选修3-5精选教案:18.4 玻尔的原子模型 Word版含答案

2021年秋人教版高中物理选修3-5精选教案:18.4 玻尔的原子模型 Word版含答案

第四节玻尔的原子模型教学目标:(一)学问与技能1、了解玻尔的三条假设。

2、通过公式和使同学了解原子能级、轨道半径和量子数的关系。

3、了解玻尔理论的重要意义。

(二)过程与方法培育同学对问题的分析和解决力量,初步了解原子的结构(三)情感、态度与价值观理解人类对原子的生疏和争辩经受了一个格外漫长的过程,这一过程也是辩证进展的过程。

教学重点:玻尔的原子模型、能级教学难点:玻尔的原子模型、能级教学方法:演示和启发式综合教学法。

教学用具:投影片,多媒体帮助教学设备教学过程:(一)引入新课前一节提到卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论产生了冲突,这说明白经典的电磁理论不适用于原子结构,那么怎么解释原子是稳定的?又怎么解释原子发光的光谱不是连续光谱呢?核式结构学说在解释原子发光现象和原子的稳定性问题时遇到了空前的困难,玻尔在总结前人阅历成果的基础上进一步争辩,提出了自己的理论。

(二)新课教学1、玻尔的原子模型(1)原子的稳定性经典的电磁理论认为电子绕原子核旋转,由于电子辐射能量,因此随着它的能量削减,电子运行的轨道半径也减小,最终要落入原子核中。

玻尔在1913年结合普朗克的量子理论针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设一:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态。

说明:这一说法和事实是符合得很好的,电子并没有被库仑力吸引到核上,就像行星围着太阳运动一样。

这里所说的定态是指原子可能的一种能量状态,有某一数值的能量,这些能量包含了电子的动能和电势能的总和。

(2)原子发光的光谱经典的电磁理论认为电子绕核运行的轨道不断的变化,它向外辐射电磁波的频率应当等于绕核旋转的频率。

因此原子辐射一切频率的电磁波,大量原子的发光光谱应当是连续光谱。

玻尔针对这一问题提出新的观点。

玻尔假设二:原子从一种定态()跃迁到另一种定态()时,它辐射(或吸取)肯定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差打算,即:。

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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。

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