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《2017秋高中物理 第三章 原子结构之谜 3.4 原子的能级结构课时训练 粤教版选修3-5》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、原子的能级结构基础夯实1.仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条不连续的亮线,其原因是( )A.氢原子只有几个能级B.氢原子只能发出平行光C.氢原子有时发光,有时不发光D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的答案D解析不连续的亮线对应着不同频率的光,选项B、C错误;氢原子在不同的能级之间跃迁时,辐射出不同能量的光子,并且满足E=hν.能量不同,相应光子频率不同,体现在光谱上是一些不连续的亮线,选项A错误,选项D正确.2.如图,氢原子的能级图,若用能量为10.5eV的光子
2、去照射一群处于基态的氢原子,则氢原子( )A.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(10.5-13.6)eV=-3.1eV,根据氢原子的能级图可知,不存在定态能量为-3.1eV的能级,因此氢原子无法发生跃迁.3.如图,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
3、从左向右的波长依次增大,则正确的是( )答案C解析由En=、h=ΔE及能级跃迁图可得a光的波长最短,b光的波长最长,选项C正确.4.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,则以下关系正确的是( ) A.ν0<ν1B.ν3=ν2+ν1C.ν0=ν1+ν2+ν3D.答案B解析在光谱中仅能观测到三条谱线,可知基态的氢原子被激发到n=3,且hν3=hν2+hν1,ν3=ν0,选项B正确.
4、5.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子.已知铬原子的能级公式可简化表示为En=,式中n=1,2,3,…表示不同能级,A是正的已知常数.上述俄歇电子的动能是( )A.AB.AC.AD.A答案C解析由题意知E1=-A,E2=-,E4=-,电子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的能量ΔE=
5、E2-E1=A.该能量使处于n=4能级的电子电离后的动能Ek=ΔE-
6、E4
7、=A,即选项C正确.6.(多选)氢原子核外电子由一个轨道向另一轨道跃迁时,可能发生的情况是( )A.原子吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大B.原子放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子的能量减小C.原子吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子的能量增大D.原子放出光子,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子的能量减小答案CD解析氢原子核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道,可能有两种
8、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较远处跃迁到较近处,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,也即能级)要减小,原子的电势能要减小(电场力做正功),而电子的动能增大.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静电引力提供,即k=m,v=.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;二是由较低能级向较高能级跃迁.与上述相反.综上所述,C、D正确.7.(1)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图所示.电子处在n=3轨
9、道上比处在n=5轨道上离氦核的距离 (选填“近”或“远”).当大量He+处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有 条. (2)有大量的氢原子,吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n=3的激发态,已知氢原子处于基态时的能量为E1,则吸收光子的频率ν= ,当这些处于激发态的氢原子向低能态跃迁发光时,可发出 条谱线,辐射光子的能量分别为 . 答案(1)近 6 (2) 3 解析(1)能级越小的电子,离原子核越近;从n=4的激发态跃迁时,发射的谱线条数为=6条.(2)
10、根据玻尔的假设,当原子从基态跃迁到n=3的激发态时,吸收光子的能量hν=E3-E1,而E3=E1,所以吸收光子的频率ν=.当原子从n=3的激发态向低能态跃迁时,由于是大量的原子,可能的跃迁有多种,如从n=3到n=1,从n=3到n=2,再从n=2到n=1,因此可能发出三条谱线,三种光子的能量分别为E31=-E1,E32=-E1,E21=-E1.能力提升8.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
