第4章 第4节 课后达标检测(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦原子光谱、氢原子光谱规律及玻尔理论，通过基础对点练（光谱分类、氢原子光谱特征）到综合提升练（能级跃迁计算、巴耳末公式应用）的题组设计，搭建从概念理解到实际应用的学习支架，帮助学生梳理前后知识脉络。 其亮点在于以分层题组（基础题巩固物理观念，综合题提升科学思维）为载体，结合具体例题（如氢原子n=4能级跃迁辐射光子分析），通过详细解析培养学生模型建构与科学推理能力。学生能系统掌握能级跃迁规律，教师可利用其分层设计高效开展达标检测与教学反馈。

第4节　课后达标检测 题组1　光谱和氢原子光谱的规律 1．(多选)下列关于原子光谱的说法正确的是　(　　) A．原子光谱是由物质的原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子形成的 B．不同的谱线分布对应不同的元素 C．不同的谱线对应不同的发光频率 D．利用光谱分析不可以准确确定元素的种类 3 4 5 6 7 8 9 10 2 12 11 1 √ √ √ 课后达标检测 解析：原子光谱即线状谱，是由物质的原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子形成的；不同原子的亮线位置不同，即不同原子的发光频率是不一样的；每种原子都有自己的特征谱线，可以利用它来鉴别物质或确定物质的组成成分。 3 4 5 6 7 8 9 10 2 12 11 1 课后达标检测 2．(多选)下列有关氢原子光谱的说法正确的是　(　　) A．氢原子的发光光谱是连续谱 B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关 解析：原子的发光光谱是原子跃迁时形成的，由于原子的能级是分立的，所以氢原子的发光光谱不是连续谱，原子发出的光子的能量正好等于原子跃迁时的能级差，故氢原子只能发出特定频率的光，综上所述，A、D错误，B、C正确。 3 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 √ √ 课后达标检测 题组2　玻尔理论和能级跃迁 3．(2024·宁夏石嘴山开学考)关于玻尔的氢原子模型，下列说法正确的是(　　) A．按照玻尔的观点，电子在一系列定态轨道上运动时向外辐射电磁波 B．电子只有吸收能量等于两个能级差的光子才能从低能级跃迁到高能级 C．原子只能处于一系列不连续的能量状态中，其中“基态”的原子能量最大 D．玻尔的氢原子模型彻底解决了卢瑟福原子结构模型的缺陷，原子结构从此不再神秘 4 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 3 √ 课后达标检测 解析：按照玻尔的观点，电子在一系列定态轨道上运动时不会向外辐射电磁波，故A错误； 根据频率条件(也称辐射条件)hν＝En－Em，可知电子只有吸收能量等于两个能级差的光子才能从低能级跃迁到高能级，故B正确； 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，其中“基态”的原子能量最小，故C错误； 玻尔首先把普朗克的量子假说推广到原子内部的能量，来解决卢瑟福原子模型在稳定性方面的困难，但没有解决卢瑟福原子模型在其他方面的困难，故D错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 3 课后达标检测 4．(多选)关于玻尔理论，以下叙述正确的是(　　) A．原子的不同定态对应于电子沿不同的圆形轨道绕核运动 B．当原子处于激发态时，原子向外辐射能量 C．只有当原子处于基态时，原子才不向外辐射能量 D．不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量 解析：根据玻尔理论知A正确； 不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量，原子只有从一个定态跃迁到另一个定态时，才辐射或吸收能量，所以B、C错误，D正确。 3 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 4 √ √ 课后达标检测 5．如图所示的是氢原子能级图，大量处于基态的氢原子吸收某种频率的光子后，跃迁到n＝3能级，再从n＝3回到n＝1能级，则下列说法正确的是(　　)   A．基态氢原子吸收的光子能量为1.51 eV B．大量氢原子从n＝3跃迁到n＝1能级，可释放两种不同频率的光子 C．释放的光子能量最小为1.89 eV D．氢原子从n＝3跃迁到n＝1能级，氢原子的能量减小，电势能增大 3 4 6 7 8 1 9 10 2 12 11 5 √ 课后达标检测 大量氢原子从n＝3跃迁到n＝1能级，可释放三种不同频率的光子，故B错误；   氢原子从n＝3跃迁到n＝1能级，氢原子的能量减小，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 3 4 6 7 8 1 9 10 2 12 11 5 课后达标检测 6．(2024·安徽期末)用光子能量为12.09 eV的光去照射一群处于基态的氢原子，受激发后的氢原子向低能级跃迁时，释放的光子中能使逸出功为4.54 eV的金属钨产生光电效应的有几种(　　)   A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 3 4 5 7 8 1 9 10 2 12 11 6 √ 课后达标检测 解析：用能量为12.09 eV的光子去照射处于基态的一群氢原子，则－13.6 eV＋12.09 eV＝1.51 eV，受激发后的氢原子跃迁到n＝3能级，向低能级跃迁时产生3种不同能量的光子，能量分别为ΔE1＝E3－E2＝1.89 eV，ΔE2＝E2－E1＝10.2 eV，ΔE3＝E3－E1＝12.09 eV，所以只有2种频率的光子，能使逸出功为4.54 eV的金属钨产生光电效应。 3 4 5 7 8 1 9 10 2 12 11 6 课后达标检测 7．(多选)(2024·福建泉州一模)氢原子能级结构如图所示，一群处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁，会发出不同频率的光，下列说法正确的是(　　)   A．这群氢原子最多可以发出6种频率的光 B．这群氢原子最多可以发出4种频率的光 C.从n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光子能量最大 D．从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的光子能量最大 3 4 5 6 8 1 9 10 2 12 11 7 √ √ 课后达标检测 一群处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁，根据玻尔理论有hν＝E4－En，可知En越小，发出的光子能量越大，即从n＝4能级跃迁到n＝1能级发出的光子能量最大，故C正确，D错误。 3 4 5 6 8 1 9 10 2 12 11 7 课后达标检测 8．(多选)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，虽然电子做变速运动，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 3 4 5 6 7 1 9 10 2 12 11 8 √ √ √ 课后达标检测 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不同的圆轨道相对应，是经典理论与量子化概念的结合，A、B、C正确。 3 4 5 6 7 1 9 10 2 12 11 8 课后达标检测 9．对于巴耳末公式，下列说法正确的是(　　) A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应 B．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长 C.巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光 D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长 3 4 5 6 7 8 1 10 2 12 11 9 √ 课后达标检测 解析：巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A、D错误； 巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光，B错误，C正确。 3 4 5 6 7 8 1 10 2 12 11 9 课后达标检测 10．(多选)(2024·天津北辰期中)如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝4能级，下列说法正确的是(　　)   A．这群氢原子跃迁时能够发出4种不同频率的光子 B．这群氢原子发出的光子中，能量最大为12.75 eV C．这群氢原子发出的光子中，从n＝4能级跃迁到n＝3能级时发出的光波长最长 D．这群氢原子跃迁时发出的光子频率连续 3 4 5 6 7 8 1 9 2 12 11 10 √ √ 课后达标检测 这群氢原子发出的光子中，能量最大的为E＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，故B正确； 这群氢原子发出的光子中，从n＝4能级跃迁到n＝3能级时发出的光能量最小，则光的频率最小，即波长最长，故C正确； 这群氢原子跃迁时发出的光子频率是不连续的，故D错误。 3 4 5 6 7 8 1 9 2 12 11 10 课后达标检测 11．氢原子从能级A跃迁到能级B吸收频率为ν1的光子，从能级A跃迁到能级C放出频率为ν2的光子。若ν1>ν2，则当它从能级B跃迁到能级C时，将(　　) A．吸收频率为ν1－ν2的光子 B．吸收频率为ν2＋ν1的光子 C．放出频率为ν1－ν2的光子 D．放出频率为ν2＋ν1的光子 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 √ 课后达标检测 解析：氢原子从能级A跃迁到能级B吸收频率为ν1的光子，则B能级的能量大于A能级的能量，从能级A跃迁到能级C，释放频率为ν2的光子，则A能级的能量大于C能级的能量，可知B与C能级间的能量差为hν1＋hν2，则由B能级跃迁到C能级放出光子，光子频率ν＝ν1＋ν2，D正确。 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 12 11 课后达标检测 12．已知h＝6.63×10－34 J·s，1 eV＝1.6×10－19 J。 (1)有一群氢原子处于量子数n＝4的激发态中，能发出几条光谱线？其中最高频率、最低频率各约为多少？ 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 11 12 课后达标检测 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 11 12 最高频率的光子满足hν1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝ 12.75 eV＝2.04×10－18 J，ν1≈3.1×1015 Hz。最低频率的光子满足 hν2＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV＝1.056×10－19 J，ν2≈1.6×1014 Hz。 答案：6条　3.1×1015 Hz　1.6×1014 Hz 课后达标检测 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 11 12 (2)若有一个氢原子处于量子数n＝4的激发态时，最多能发出几种频率的光子？ 解析：一个氢原子由n＝4能级向较低能级跃迁，最多能发出3种频率的光子，因为它从n＝4的能级跃迁至n＝3的能级时一定不存在由n＝4的能级直接跃迁至n＝1的能级的可能。 答案：3种 课后达标检测 解析：大量基态氢原子跃迁到n＝3能级吸收的能量为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(13.6－1.51)) eV＝12.09 eV，故A错误； 释放的光子能量最小为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3.4－1.51)) eV＝1.89 eV，故C正确； 解析：一群处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁，这群氢原子最多可以发出不同频率的光的数目n＝ eq \f(4×（4－1）,2) ＝6，故A正确，B错误； 电子跃迁辐射的频率ν＝ eq \f(En－Em,h) 与电子绕核做的圆周运动的频率无关，D错误。 解析：这群氢原子跃迁时能够发出C eq \o\al(2,4) ，即6种不同频率的光子，故A错误； 解析：一群氢原子向低能级跃迁时，各种跃迁方式都会发生，即可以从n＝4的激发态到n＝3、n＝2、n＝1的各能级，再从n＝3的激发态到n＝2、n＝1的各能级，再从n＝2的激发态到n＝1的基态，故有N＝ eq \f(n（n－1）,2) ＝6种频率的光子产生，跃迁情况示意图如图所示。 $