課時提升作業(yè)(三十九)選修3-5142

圓學(xué)子夢想鑄金字品牌PAGE10-溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。課時提升作業(yè)(三十九)原子結(jié)構(gòu)素能全練(建議：20分鐘50分)選擇題(本題共8小題,1～6題每小題6分,7、8題每小題7分,共50分。多選題已在題號后標(biāo)出)1.根據(jù)玻爾理論,在氫原子中量子數(shù)n越大,則()A.電子軌道半徑越小 B.核外電子速度越小C.原子能級能量越小 D.原子的電勢能越小【解題指南】解答該題應(yīng)把握以下兩點：(1)量子數(shù)越大,原子半徑越大。(2)庫侖力對核外電子提供向心力?！窘馕觥窟xB。根據(jù)玻爾理論知rn=n2r1,所以n越大,電子軌道半徑越大,故A錯誤;由En=E1n2,E1=-13.6eV,可得n越大,原子能級的能量越大,C錯誤;電子從離核較近的軌道躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道,克服靜電力做功,電勢能增加,故D錯;氫原子中,核外電子受到核對它的庫侖力作為向心力,所以ke2rn2=m2.(多選)(2014·河?xùn)|區(qū)模擬)氫原子核外電子在能級間躍遷時發(fā)出a、b兩種頻率的單色光,經(jīng)同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣分別如甲、乙兩圖所示。若a光是氫原子核外電子從n=3的能級向n=1的能級躍遷時釋放的,則()A.b光可能是從n=4的能級向n=3的能級躍遷時釋放的B.b光可能是從n=4的能級向n=1的能級躍遷時釋放的C.若讓a、b光分別照射同種金屬,都能發(fā)生光電效應(yīng),則b光照射金屬產(chǎn)生的光電子最大初動能較大D.單色光a從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光b從玻璃到空氣的全反射臨界角【解析】選B、C。由題圖知a光的條紋間距大于b光,由Δx=ldλ得,a光的波長大于b光的波長,根據(jù)c=λν知,a光的頻率小于b光的頻率,a光的折射率小于b光的折射率。根據(jù)ε=hν知b光的光子能量大,結(jié)合氫原子的能級分布可知A錯誤、B正確。根據(jù)Ek=hν-W得,b光照射金屬產(chǎn)生的光電子最大初動能較大,C正確。由sinC=13.(2011·四川高考)氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1,從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為ν2,已知普朗克常量為h,若氫原子從能級k躍遷到能級m,則()A.吸收光子的能量為hν1+hν2B.輻射光子的能量為hν1+hν2C.吸收光子的能量為hν2-hν1D.輻射光子的能量為hν2-hν1【解析】選D。氫原子從能級m躍遷到n時輻射紅光,說明能級m高于能級n,而從能級n躍遷到能級k時吸收紫光,說明能級k也高于能級n,由于紫光頻率ν2大于紅光頻率ν1,所以hν2>hν1,因此能級k要高于能級m,氫原子從能級k躍遷到m時應(yīng)當(dāng)向外輻射光子,光子的能量為E=hν2-hν1,故D正確。4.(2014·津南區(qū)模擬)如圖所示為玻爾理論中氫原子能級圖。當(dāng)氫原子從n=4的激發(fā)態(tài)向較低能級躍遷時,發(fā)出光子的能量可能是()A.13.6eVB.10.2eV C.3.4eV D.1.51eV【解析】選B。躍遷能量的可能值必須是能級差。經(jīng)計算可得A、C、D錯誤,B正確。5.(2014·朝陽區(qū)模擬)氫原子的能級如圖所示。已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間。由此可推出,氫原子()A.從n=2能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光為可見光B.從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光C.從高能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光D.從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光【解析】選B。從n=2能級向n=1能級躍遷時發(fā)出的光子能量為10.2eV,為不可見光;從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光子能量為1.89eV,為可見光,選項A錯誤,B正確;從高能級向n=2能級躍遷時,發(fā)出的光子能量最大為3.40eV,大于3.11eV,故C錯誤;從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光子能量最大為1.51eV,小于可見光的能量,故D錯誤。6.(2014·北辰區(qū)模擬)下列說法正確的是()A.當(dāng)氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時,要吸收能量B.由于每種原子都有自己的特征譜線,故可以根據(jù)原子光譜來鑒別物質(zhì)C.大量原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時,產(chǎn)生的光譜線有6種D.氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)【解析】選B。氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時,要放出能量,A錯;根據(jù)原子光譜可以鑒別物質(zhì),B正確;大量原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時,產(chǎn)生的光譜線條數(shù)由n(n-1)2知有3種,C錯;由能級公式hν=E2-E7.以下說法正確的是()A.進(jìn)行光譜分析可以用連續(xù)光譜,也可以用吸收光譜B.光譜分析的優(yōu)點是非常靈敏而且迅速C.分析某種物質(zhì)的化學(xué)組成可以使這種物質(zhì)發(fā)出的白光通過另一種物質(zhì)的低溫蒸汽取得的吸收光譜進(jìn)行分析D.攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素【解析】選B。進(jìn)行光譜分析不能用連續(xù)光譜,只能用線狀光譜或吸收光譜;光譜分析的優(yōu)點是靈敏而且迅速;分析某種物質(zhì)的組成,可用白光照射其低壓蒸汽產(chǎn)生的吸收光譜進(jìn)行;月球不能發(fā)光,它只能反射太陽光,故其光譜是太陽光譜,不是月球的光譜,不能用來分析月球上的元素。故B正確。8.(多選)(2014·西青區(qū)模擬)如圖所示,大量氫原子處于能級n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)它們向各較低能級躍遷時,對于多種可能的躍遷,下面說法中正確的是()A.最多只能放出4種不同頻率的光子B.從n=4能級躍遷到n=1能級放出的光子頻率最大C.從n=4能級躍遷到n=1能級放出的光子頻率最小D.從n=4能級躍遷到n=3能級放出的光子頻率小于從n=2能級躍遷到n=1能級放出的光子頻率【解析】選B、D。由N=C4【總結(jié)提升】解能級躍遷問題的技巧及常用結(jié)論(1)在原子躍遷過程中,原子吸收或輻射能量,原子能量將發(fā)生變化,核外電子的軌道、動能、電勢能也發(fā)生變化,可類比人造衛(wèi)星的圓周運動模型。(2)記住一些結(jié)論。①一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時,可輻射的光譜線條數(shù)為N=n(n-1)②只有光子的能量為能級差時才能被吸收;③入射光子能量大于電離能(hν>E∞-En)時,光子一定能被原子吸收并使之電離,剩余能量為自由電子的動能。強化專練(建議：25分鐘)強化點1：玻爾理論的理解1.(多選)關(guān)于玻爾理論,下面說法正確的是()A.原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中B.原子的能量狀態(tài)不可能是連續(xù)的C.原子的核外電子在軌道上運動時,要向外輻射能量D.原子的核外電子在軌道上運動時,不向外輻射能量【解析】選B、D。由玻爾假設(shè)知,原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的,是量子化的;電子在定態(tài)軌道上繞核運動時,不向外輻射能量,只有從高能級軌道向低能級軌道躍遷時,才向外輻射能量。2.(2014·海淀區(qū)模擬)根據(jù)玻爾理論,氫原子的電子由n=2軌道躍遷到n=1軌道()A.原子的能量減少,電子的動能增加B.原子的能量增加,電子的動能減少C.原子要放出一系列頻率不同的光子D.原子要吸收某一頻率的光子【解析】選A。氫原子的電子由n=2軌道躍遷到n=1軌道,向外輻射某一頻率的光子,釋放能量,原子的能量減少;由于半徑減小,靜電力做正功,故電子的動能增加。A正確,B、C、D錯誤。強化點2：氫原子能級躍遷3.(2014·南開區(qū)模擬)氫原子的能級如圖所示。某光電管的陰極由金屬鉀制成,鉀的逸出功為2.25eV。處于n=4激發(fā)態(tài)的一群氫原子,它們向各較低能級躍遷時,哪兩能級間躍遷產(chǎn)生的光子不能使光電管產(chǎn)生光電子()A.從n=4向n=3躍遷 B.從n=3向n=1躍遷C.從n=4向n=1躍遷 D.從n=2向n=1躍遷【解題指南】(1)氫原子躍遷發(fā)出光子的能量等于能級差。(2)能級差大于鉀的逸出功才能發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生光電子?！窘馕觥窟xA。由于只有從n=4向n=3躍遷時能級差小于2.25eV,故A正確,B、C、D錯誤。4.(2012·北京高考)一個氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級。該氫原子()A.放出光子,能量增加 B.放出光子,能量減少C.吸收光子,能量增加 D.吸收光子,能量減少【解析】選B。根據(jù)玻爾理論,氫原子能級越高對應(yīng)的能量越大,當(dāng)氫原子從較高能級向較低能級躍遷時放出光子,能量減少。強化點3：氫原子光譜5.(多選)(2014·大港區(qū)模擬)如圖是氫原子能級圖,某個氫原子A從n=3的狀態(tài)直接躍遷到基態(tài),另一氫原子B從n=4的狀態(tài)直接躍遷到基態(tài),下列說法正確的是()A.A和B都只釋放出一種頻率的光子B.A和B都能放出多種頻率的光子C.若A放出的光子能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則B放出的光子也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.若B放出的光子能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則A放出的光子也能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【解析】選A、C。一個氫原子從高能級向低能級躍遷時,只能放出一種頻率的光子,A正確,B錯誤;A放出光子的能量小于B放出光子的能量,C正確,D錯誤?！究偨Y(jié)提升】原子躍遷時需注意的兩個問題(1)注意一群原子和一個原子：氫原子核外只有一個電子,這個電子在某個時刻只能處在某一個可能的軌道上,在某段時間內(nèi),由某一軌道躍遷到另一個軌道時,可能的情況只有一種,但是如果容器中盛有大量的氫原子,這些原子的核外電子躍遷時就會有各種情況出現(xiàn)。(2)注意直接躍遷與間接躍遷：原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)時,有時可能是直接躍遷,有時也可能是間接躍遷。兩種情況輻射(或吸收)光子的頻率不同。6.(多選)若規(guī)定氫原子處于基態(tài)時的能量為E1=0,則其他各激發(fā)態(tài)的能量依次為E2=10.2eV、E3=12.09eV、E4=12.75eV、E5=13.06eV…在氣體放電管中,處于基態(tài)的氫原子受到能量為12.8eV的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài),在這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級躍遷的過程中()A.總共能輻射出6種不同頻率的光子B.總共能輻射出10種不同頻率的光子C.輻射出波長最長的光子是從n=4躍遷到n=3能級時放出的D.輻射出波長最長的光子是從n=5躍遷到n=4能級時放出的【解析】選A、C?；鶓B(tài)氫原子被高速電子轟擊而躍遷時可獲得小于12.8eV的能量,依題意可知基態(tài)的氫原子可躍遷到n=4能級,氫原子在n=4能級向低能級躍遷的過程中可能有：4→1、4→2、4→3、3→1、3→2、2→1等6種不同頻率的光子輻射出來,其中從n=4躍遷到n=3能級時輻射出的光子能量最小,頻率最低,波長最長,故A、C對。7.關(guān)于光譜,下列說法正確的是()A.一切光源發(fā)出的光譜都是連續(xù)譜B.一切光源發(fā)出的光譜都是線狀譜C.稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜D.月亮的光譜是連續(xù)譜【解析】選C。稀薄氣體發(fā)出的光譜是線狀譜,故A錯C對;月亮本身不發(fā)光,它反射太陽光,所以月亮光是吸收光譜,D錯;高溫物體發(fā)射的是連續(xù)譜,如白熾燈,故B錯。8.(多選)下列對氫原子光譜實驗規(guī)律的認(rèn)識中,正確的是