4.4.2氢原子光谱和玻尔的原子模型 导学案-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

题目 4.4.2氢原子光谱和玻尔的原子模型 课型 新授课 主备人 学习目标 1.了解玻尔原子理论的基本假设的主要内容。能用玻尔原子理论解释氢原子能级图及光谱。 2．认识玻尔的原子理论和卢瑟福的核式结构模型之间的继承和发展关系。了解玻尔模型的不足之处及其原因。 基础知识 3．谱线条数的确定方法 (1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为 。 (2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。 ①用数学中的组合知识求解：N＝C＝ 。 ②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加。 4．电离 电离态：n＝∞，E＝0 基态→电离态：E吸＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV n＝2→电离态：E吸＝0－E2＝3.4 eV 如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能。 课堂拓展 7．有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，当它们跃迁时： (1)能放出几种能量的光子？ (2)在哪两个能级间跃迁时，所发出的光子的波长最长？波长是多少？ 8.根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋)的能级图如图甲所示，大量处在n＝4的激发态的氦离子(He＋)在向低能级跃迁的过程中会释放出多种能量的光，用其中释放出的能量最小的光去照射光电管阴极K，电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64 V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64 V时，电流表读数为零。求： (1)光电管阴极材料的逸出功W0； (2)现把电路改为如图丙所示，当电压表读数为2 V时，则电子到达阳极时的最大动能Ek。 随堂检测 一、单项选择题 1．如图是氢原子能级示意图，下列各能量的光子能被处在n＝2能级的氢原子吸收的是( ) A．1.51 eV B．1.89 eV C．2.16 eV D．2.40 eV 2．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。在下列各选项的光谱中，谱线从左向右的波长依次增大，则为该原子光谱的是( ) 3．(2022·广东广州月考)如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，大量氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是( ) A．氢原子A可能辐射出3种不同频率的光子 B．大量氢原子B可能辐射出3种不同频率的光子 C．氢原子A能够吸收氢原子B发出的光子并跃迁到能级E4 D．氢原子B能够吸收氢原子A发出的光子并跃迁到能级E4 4．用光子能量为E0的光照射大量处于基态的氢原子，发现氢原子可以辐射6种不同频率的光，氢原子能级图如图所示，可见光各色光的波长和光子能量如下表所示，下列说法正确的是( ) 色光 红 橙 黄 绿 蓝～靛 紫 光子波长范围/nm 770～622 622～597 597～577 577～492 492～455 455～350 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 A.E0＝ 12.09 eV B．辐射6种频率的光中包含红光 C．辐射6种频率的光中没有蓝光 D．氢原子从基态跃迁到高能级的激发态，电子的动能增大，原子的电势能增大 二、多项选择题 5．我国自主研发的氢原子钟现已运用于北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用，同时原子钟体积小、重量轻。它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是( ) A．10 eV的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁 B．一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射6种不同频率的光子 C．现用光子能量介于10～12.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种 D．E4跃迁到E2时产生的光子a与E5跃迁到E3时产生的光子b的频率之比为255∶97 6．如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为1.62～3.11 eV，锌板的逸出功为3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是( ) A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象 B．用能量为11.0 eV的自由电子轰击氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 C．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线发生电离 D．用波长为60 nm的光照射，可使处于基态的氢原子电离出自由电子 课堂小结 第 1 页 共 1 页