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4.4 玻尔的原子模型 能级 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第三册
1.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。掌握玻尔原子理论的基本假设。
2.能够应用玻尔的原子理论解释氢原子光谱。
3.了解玻尔理论的局限性。
重、难点
应用玻尔的原子理论解释氢原子光谱
玻尔的原子模型 能级
1.玻尔的原子结构理论
（1）电子围绕原子核运动的轨道是一系列分立的、特定的轨道，围绕原子核运动的电子轨道半径的大小只能是符合一定条件的，称之为轨道①________。
a.当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，具有不同的能量，即原子的能量是②________的，这些不同的能量值叫作③________。
b.原子中不向外辐射能量也不吸收能量的稳定状态，称为④________，能量最低的状态叫作基态，其他状态叫作⑤________。
（2）电子以rn的轨道半径绕核运动时，原子能量用En表示，n称为量子数，当电子从能量较高的定态轨道（其能量记为En）跃迁到另一能量较低的定态轨道（能量记为Em，n>m）时，会发射一个光子，这个光子的能量hv = En-Em，该式被称为玻尔频率条件。反之，当电子吸收光子后会从低能级状态跃迁到高能级状态，吸收的光子的能量同样由玻尔频率条件决定
2.用玻尔的原子结构理论解释气原子光谱
（1）按照玻尔的原子结构理论，原子从高能级向低能级跃迁时发射的光子也是分立的，光子能量为
（2）由于光子频率v=cλ，则，用实际数据代入计算，与广义巴尔末公式中的⑥________相当吻合.
3.玻尔原子结构理论的意义
（1）成功之处
a.玻尔的原子结构理论第一次将⑦________概念引入原子模型，成功解释了氢光谱;
b.用⑧________理论阐明光谱的吸收和发射，进一步揭示微观世界中的“量子”现象.
（2）局限性
过多地保留了经典物理理论，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动，因此，无法用来解释谱线的强度和偏振情况，在解释有两个以上电子的原子的复杂光谱也遇到困难
参考答案
①量子化 ②量子化 ③能级 ④定态 ⑤激发态 ⑥里德伯常量 ⑦量子 ⑧能级跃迁
1.氢原子有多个谱线系，产生方式可借助能级图表达，如图所示，用某单色光照射大量处于基态的氢原子后，氢原子辐射的光对应谱线有一部分属于帕邢系，则该单色光的光子能量可能为( )
A. B. C. D.
2.图甲是氢原子能级图，图乙中的、、、是氢原子从较高能级向能级跃迁时产生的在可见光区域的四条谱线，其中谱线是氢原子从能级向能级跃迁时产生的，则( )
A.图乙中的氢原子光谱是连续光谱
B.四条谱线中对应的光子能量最大
C.谱线对应的光子能量是3.02eV
D.谱线是氢原子从能级向能级跃迁时产生的
3.2024年6月13日，我国科学家通过分析波段的光谱成像数据，首次精确刻画出太阳大气自转的三维图像。氢原子的能级如图所示，是氢原子从能级向能级跃迁产生的谱线，则( )
A.图中光子的频率比的低
B.一个能量为3.4eV的光子可能使处于能级的氢原子跃迁到能级
C.氢原子由能级跃迁到能级，电子的动能减小
D.一群处于能级氢原子向低能级跃迁最多产生6种频率的光
4.（多选）氢原子的能级图如图所示，一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光，这些光照射在逸出功为的锌板上，下列说法正确的是( )
A.这群氢原子最多能发出10种不同频率的光
B.从跃迁到能级时发出的光波长最长
C.锌板上逸出的电子的最大初动能为
D.氢原子的发射光谱是连续谱
答案以及解析
1.答案：C
解析：从氢原子能级图知帕邢系是高能级向第3能级跃迁时辐射的光谱，当处于基态的氢原子吸收光子能量后应跃迁到第4、5、6…能级，故
或
故选C。
2.答案：C
解析：A.图乙中的氢原子光谱是线状谱，故A错误；
B.光子能量为
可知波长越长，光子能量越小，故四条谱线中对应的光子能量最小，故B错误；
C.谱线对应的光子能量是
故C正确；
D.根据光子能量
可知谱线是氢原子从能级向能级跃迁时产生的，故D错误。
故选C。
3.答案：D
解析：A、从能级图可知:的能级差大于的能级差，根据可知光子的频率比光子的频率高，故A错误;B、能级的氢原子能级为-3.4eV，其电离能为3.4eV,一个能量为3.4eV的光子可能使处于能级的氢原子产生电离，故B错误;C、氢原子由能级跃迁到能级时，电子运动半径减小，根据，可知电子的动能增大，故C错误;D、一群处于能级的氢原子向低能级跃迁最多产生种频率的光，故D正确。故选:D。
4.答案：AB
解析：A.这群氢原子最多能发出种，不同频率的光。故A正确；B.根据，从跃迁到能级时发出的光的能量最小，光波长最长。故B正确；C.从跃迁到能级时发出的光的能量最大，为，根据，可得锌板上逸出的电子的最大初动能，故C错误；D.氢原子只能处于几条特定的能级状态，在不同能级跃迁时发出特定频率的光，因此所发射的光谱不是连续的。故D错误。故选AB。

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