粤教版高二物理选修3-5第三章 原子结构之谜第04节 原子的能级结构---氢原子的能级结构教学设计+练习

3.4 原子的能级结构 测评练习 1．氢原子部分能级示意图如图所示．不同色光的光子能量如下表所示. 色光 红 橙 黄 绿 蓝­靛 紫 光子能量范围(eV) 1.61～2.00 2.00～2.07 2.07～2.14 2.14～2.53 2.53～2.76 2.76～3.10 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 解析：选A.由题表可知处于可见光范围的光子的能量范围为1.61 eV～3.10 eV，处于某激发态的氢原子能级跃迁时：E3－E2＝(3.40－1.51) eV＝1.89 eV，此范围为红光．E4－E2＝(3.40－0.85) eV＝2.55 eV，此范围为蓝­靛光，故本题正确选项为A. 2．(2011年高考四川卷)氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则(　　) A．吸收光子的能量为hν1＋hν2 B．辐射光子的能量为hν1＋hν2 C．吸收光子的能量为hν2－hν1 D．辐射光子的能量为hν2－hν1 解析：选D.由跃迁假设及题意可知，hν1＝Em－En，hν2＝Ek－En，红光频率ν1小于紫光频率ν2，所以能级k能量大于能级m能量，所以从能级k到能级m需要辐射光子，A、C项错；hν3＝Ek－Em，解三式得：hν3＝hν2－hν1，D项正确． 3．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量En＝E1/n2，其中n＝2,3，….用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为(　　) A．－ D．－ C．－　　 　B．－ 解析：选C.依题意可知第一激发态能量为E2＝E1/22，要将其电离，需要的能量至少为ΔE＝0－E2＝hν，根据波长、频率与波速的关系c＝νλ，联立解得最大波长λ＝－，C对． 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(　　) A．ν0<ν1　　　　　　　　 B．ν3＝ν2＋ν1 C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D.＋＝ 解析：选B.因为仅发射出三种不同频率的光子，且ν3>ν2>ν1，所以hν3＝E3－E1，hν2＝E2－E1，hν1＝E3－E2，所以hν3＝hν2＋hν1，故B项对，C、D项错；入射光子hν0＝hν3，所以ν0>ν1，A项错． 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λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，那么E′等于(　　) A．E－h D．E＋h C．E－h B．E＋h 解析：选C.根据玻尔理论：E－E′＝h，C正确．，所以E′＝E－h 6.图3－4－7中画出了氢原子的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．两种 B．三种 C．四种 D．五种 解析：选C.能够从金属钾表面打出光电子的光子的能量必大于金属钾的逸出功2.22 eV，从n＝4能级向低能级跃迁的氢原子，能够发出6种不同频率的光子，其中从n＝4能级跃迁到n＝3能级和从n＝3能级跃迁到n＝2能级时放出的光子的能量小于2.22 eV，不能从金属钾表面打出光电子．故答案为C. 7．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． 7.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3.11 eV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 解析：