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课时分层作业(十四) 氢原子光谱和玻尔的原
子模型
(建议用时：25分钟)
◎考点一 光谱及氢原子光谱的规律
1．(多选)关于线状谱，下列说法中正确的是( )
A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同
B．每种原子处在不同的物质中的线状谱相同
C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同
D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同
BC [每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不
会因温度、物质不同而改变，B、C正确。]
2．(多选)关于经典电磁理论与原子的核式结构之间的关系，下列说法正确的是(
)
A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性
B．经典电磁理论无法解释原子的稳定性
C．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附
到原子核上
D．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的
BCD [根据经典电磁理论，电子绕核运动产生变化的电磁场，向外辐射电磁波，
电子转动能量减少，轨道半径不断减小，运动频率不断改变，因此大量原子发光的光
谱应该是连续谱，最终电子落到原子核上，A错误，B、C、D正确。]
3．以下说法中正确的是( )
A．进行光谱分析，可以用连续光谱，也可以用吸收光谱
B．光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速
C．分析某种物质的化学组成，可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温
蒸气取得吸收光谱进行分析
D．摄下月球的光谱，可以分析出月球上有哪些元素
B [进行光谱分析不能用连续光谱，只能用明线光谱或吸收光谱，A错误；光谱分
析的优点是灵敏而且迅速，B正确；分析某种物质的化学组成，可用白光照射其低温
蒸气产生的吸收光谱进行分析，通过另一种物质的低温蒸气只能取得另一种物质的吸
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂收光谱，C错误；月球不能发光，它只能反射太阳光，故其反射的光谱是太阳光谱，
而不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素，D错误。]
◎考点二 玻尔原子理论的基本假设
4．根据玻尔原子模型，氢原子中电子绕原子核运动的半径( )
A．可以取任意值
B．可以在某一范围内取值
C．可以取一系列不连续的任意值
D．可以取一系列不连续的特定值
D [根据玻尔提出的轨道量子化假设可知选项D正确。]
5．关于玻尔理论的局限性，下列说法中正确的是( )
A．玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是完全一致的
B．玻尔理论的局限性是保留了过多的经典物理理论
C．玻尔理论的局限性在于提出了定态和能级之间跃迁的概念
D．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，是使玻尔理论陷入局限性的根本原因
B [玻尔的原子模型与原子的核式结构模型本质上是不同的，故A错误；玻尔第
一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和能级之间跃迁的概念，所以成功地解释
了氢原子光谱的实验规律，但是由于过多保留了经典粒子的观念，仍然摆脱不了核式
结构模型的局限性，可见B对，C、D错。故选B。]
◎考点三 氢原子的能级结构和跃迁问题的理解
6．(多选)氢原子能级图如图所示，a、b、c分别表示原子在不同能级之间的三种跃
迁途径，设a、b、c在跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是 E 、E 、E 和λ 、
a b c a
λ 、λ ，若a光恰能使某金属发生光电效应，则( )
b c
A．λ ＝λ ＋λ
a b c
B．＝＋
C．E ＝E ＋E
b a c
D．c光也能使该金属发生光电效应
BC [E ＝E －E ，E ＝E －E ，E ＝E －E ，故E ＝E ＋E ，C正确；又因为E
a 2 1 b 3 1 c 3 2 b a c
＝hν＝h，故＝＋，A错误，B正确；a光恰能使某金属发生光电效应，而E >E ，D错
a c
误。]
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂7．根据玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是( )
A．若氢原子由能量为E 的定态向低能级m跃迁，则氢原子要辐射的光子能量为
n
hν＝E －E
n m
B．电子沿某一轨道绕核运动，若圆周运动的频率为ν，则其发光的频率也是ν
C．一个氢原子中的电子从一个半径为 r 的轨道直接跃迁到另一半径为r 的轨道，
a b
则此过程原子要辐射某一频率的光子
D．氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁
A [原子由能量为E 的定态向低能级跃迁时，辐射的光子能量等于两能级的能量
n
差，故A正确；电子沿某一轨道绕核运动，处于某一定态，不向外辐射能量，故B错
误；电子只有由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道，能级降低，才能辐射某一频率的
光子，故C错误；原子吸收光子后能量增加，能级升高，故D错误。]
8．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
下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大， 则正确的是( )
A B C D
C [根据ΔE＝hν，ν＝，可知λ＝＝，能级差越大，波长越小，所以a的波长最小，
b的波长最大，C正确。]
9．氢原子光谱在巴耳末系中最长波长的光子能量是多少？
[解析] 当n＝3时，对应的波长最长，代入巴耳末公式有
＝1.10×107×
解之得λ ≈6.5×10－7 m
1
光子能量为ε ＝hν＝h＝ J＝3.06×10－19 J。
1
[答案] 3.06×10－19 J
(建议用时：15分钟)
10．(多选)有关氢原子光谱的说法，正确的是( )
A．氢原子的发射光谱是线状谱
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂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
ABC [原子的发射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
原子的发射光谱是线状谱，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，选项D错误，A、B、C正确。]
11．氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光，要
使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量
为( )
A．12.09 eV B．10.20 eV
C．1.89 eV D．1.51 eV
A [因为可见光光子的能量范围是1.63 eV～3.10 eV，所以氢原子至少要被激发到
n＝3能级，要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60)eV＝12.09 eV，选项A正
确。]
12．已知氢原子的基态能量为－13.6 eV，核外电子的第一轨道半径为0.53×10－10
m，电子质量m ＝9.1×10－31 kg，电荷量为1.6×10－19 C，求电子跃迁到第三轨道时，
e
氢原子的能量、电子的动能和原子的电势能各多大？
[解析] 氢原子能量E ＝E ＝－1.51 eV
3 1
电子在第三轨道时半径为r ＝n2r ＝32r ＝9r ①
3 1 1 1
电子绕核做圆周运动的向心力由库仑力提供，所以
＝ ②
由①②可得电子动能为E ＝m v＝＝
k3 e
eV＝1.51 eV
由于E ＝E ＋E ，故原子的电势能为
3 k3 p3
E ＝E －E ＝－1.51 eV－1.51 eV＝－3.02 eV。
p3 3 k3
[答案] －1.51 eV 1.51 eV －3.02 eV
13．将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束
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(1)若要使处于n＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原
子？
(2)若用波长为200 nm的紫外线照射氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度多
大？(电子电荷量 e＝1.6×10－19 C，普朗克常量 h＝6.63×10－34 J·s，电子质量 m ＝
e
9.1×10－31 kg)
[解析] (1)n＝2时，E ＝－ eV＝－3.4 eV
2
所谓电离，就是使处于基态或激发态的原子的核外电子跃迁到n＝∞的轨道，n＝
∞时，E ＝0。
∞
所以，要使处于n＝2激发态的原子电离，电离能为
ΔE＝E －E ＝3.4 eV
∞ 2
ν＝＝ Hz≈8.21×1014 Hz。
(2)波长为200 nm的紫外线一个光子所具有的能量
E ＝hν＝6.63×10－34× J＝9.945×10－19 J
0
电离能ΔE＝3.4×1.6×10－19 J＝5.44×10－19 J
由能量守恒与转化得E －ΔE＝m v2
0 e
代入数值解得v≈9.95×105 m/s。
[答案] (1)8.21×1014 Hz (2)9.95×105 m/s
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