原子結構單元測驗
一、選擇題(本題包括12小題，每小題5分，共60分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有乙個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分)
1．在α粒子穿過金箔發生大角度散射的過程中，下列說法正確的( )
a．α粒子一直受到金原子核的斥力作用
b．α粒子的動能不斷減小
c．α粒子的電勢能不斷增大
d．α粒子發生散射，是與電子碰撞的結果
2．玻爾的原子核模型解釋原子的下列問題時，和盧瑟福的核式結構學說觀點不同的是( )
a．電子繞核運動的向心力，就是電子與核間的靜電引力
b．電子只能在一些不連續的軌道上運動
c．電子在不同軌道上運動的能量不同
d．電子在不同軌道上運動時，靜電引力不同
3．關於密立根「油滴實驗」的科學意義，下列說法正確的是( )
a．證明電子是原子的組成部分，是比原子更基本的物質單元
b．提出了電荷分布的量子化觀念
c．證明了電子在原子核外繞核轉動
d．為電子質量的最終獲得做出了突出貢獻
4．在燃燒的酒精燈芯上放上少許食鹽，用攝譜儀得到的光譜應為( )
a．鈉的發射光譜 b．鈉的吸收光譜
c．鈉的連續光譜d．鈉的線狀光譜
5．有關氫原子光譜的說法正確的是( )
a．氫原子的發射光譜是連續譜
b．氫原子光譜說明氫原子只發出特定頻率的光
c．氫原子光譜說明氫原子能級是分立的
d．氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關
6．氫原子的能級圖如圖1所示，一群氫原子處於n＝3的激發態，這群氫原子輻射出的光子的能量可能是( )
a．13.6 evb．12.09 ev
c．10.2 evd．1.89 ev
7．現有k個氫原子被激發到量子數為3的能級上，若這些受激氫原子最後都回到基態，則在此過程中發出的光子總數是(假定處在量子數為n的激發態的氫原子躍遷到各較低能級的原子數都是處在該激發態能級上的原子總數的)( )
ab．kcd．2k
8．在氫原子光譜中，可見光區域中有14條，其中有4條屬於巴耳末系，其顏色為一條紅色，一條藍色，兩條紫色．它們分別是從n＝3、4、5、6能級向n＝2能級躍遷時產生的，則( )
a．紅色光譜線是氫原子從n＝6能級到n＝2能級躍遷時產生的
b．紫色光譜線是氫原子從n＝6或n＝5能級向n＝2能級躍遷時產生的
c．若從n＝6能級躍遷到n＝1能級將產生紅外線
d．若從n＝6能級躍遷到n＝2能級所輻射的光子不能使某金屬產生光電效應，則從n＝6能級向n＝3能級躍遷時輻射的光子將可能使該金屬產生光電效應
9．乙個放電管發光，在其光譜中測得一條譜線的波長為1.22×10－7 m，已知氫原子的能級示意圖如圖所示，蒲朗克常量h＝6.63×10－34 j·s，電子電荷量e＝1.
60×10－19 c，則該譜線所對應的氫原子的能級躍遷是(取三位有效數字)( )
a．從n＝5的能級躍遷到n＝3的能級
b．從n＝4的能級躍遷到n＝2的能級
c．從n＝3的能級躍遷到n＝1的能級
d．從n＝2的能級躍遷到n＝1的能級
10．按照玻爾的理論，氫原子的能級是氫原子處於各個定態時的能量值，它包括氫原子系統的電勢能和電子在軌道上運動的動能．當乙個氫原子從n＝4的能級向低能級躍遷時，下列說法正確的是( )
a．氫原子系統的電勢能增加，電子的動能增加 b．氫原子系統的電勢能減小，電子的動能減小
c．氫原子可能輻射6種不同波長的光d．氫原子可能輻射3種不同波長的光
11．氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級放出光子的頻率為ν，則它從基態躍遷到n＝4的能級吸收的光子頻率為( )
ab.ν
cd.ν
12．μ子與氫原子核(質子)構成的原子稱為μ氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．如圖所示為μ氫原子的能級圖．假定用動能為e的電子束照射容器中大量處於n＝1能級的μ氫原子，μ氫原子吸收能量後，至多發出6種不同頻率的光，則關於e的取值正確的是( )
a．e＝158.1 evb．e＞158.1 ev
c．2371.5 ev＜e＜2428.4 evd．只能等於2371.5 ev
13．(8分)如圖所示是氫原子的能級圖．
(1)有一群氫原子處於量子數n＝4的激發態，在圖上用箭頭標出這些氫原子發出的光譜線中屬於巴耳末線繫的光譜線．
(2)計算發出的所有光譜線中波長最長的一條的波長．
(已知靜電常量k＝9.0×109 n·m2/c2，h＝6.63×10－34j·s，e＝1.6×10－19 c)
14．(9分)如圖5所示為氫原子能級示意圖，現有動能是e(ev)的某個粒子與處在基態的乙個氫原子在同一直線上相向運動，並發生碰撞．已知碰撞前粒子的動量和氫原子的動量大小相等．碰撞後氫原子受激發躍遷到n＝5的能級．(粒子的質量m與氫原子的質量mh之比為k)求：
(1)碰前氫原子的動能；
(2)若有一群氫原子處在n＝5的能級，會輻射出幾種頻率的光？其中頻率最高的光子能量多大？
15．(11分)用α粒子和質子分別做散射實驗，它們跟金原子核的最近距離分別為d1和d2.
(1)如果α粒子和質子都由靜止開始經相同的電壓加速後做實驗，則d1∶d2為多少？
(2)如果α粒子和質子具有相同的動量值，則d1∶d2又為多少？(已知帶電粒子在點電荷電場中的電勢能表示式為ep＝k)
16．(12分)美國科學家密立根通過油滴實驗首次測得電子電量．油滴實驗的原理如圖6所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源相連，上下板分別帶正、負電荷．油滴從噴霧器噴出後，由於摩擦而帶電，經上板**小孔落到兩板間的勻強電場中，通過顯微鏡可以觀察到它運動的情況．兩金屬板間的距離為d，忽略空氣對油滴的浮力和阻力．
(1)調節兩金屬板間的電勢差u，當u＝u0時，使得某個質量為m1的油滴恰好做勻速運動，求該油滴所帶的電荷量．
(2)若油滴進入電場時的初速度可以忽略，當兩金屬板間的電勢差u＝u1時，觀察到某個質量為m2的油滴進入電場後做勻加速運動，經過時間t運動到下極板，求此油滴所帶的電荷量．
詳解答案
1.a2．選b 選項a、c、d的內容盧瑟福的核式結構學說也有提及，而玻爾在他的基礎上引入了量子學說，假設電子位於不連續的軌道上．
3．選bd 該實驗第一次測定了電子的電荷量．由電子的比荷就可確定電子的質量，d正確．因帶電體的電荷量均為某乙個電量值(電子電荷量)的整數倍，故提出了電荷分布的量子化概念，b正確．
4．選ad 該光譜為鈉蒸汽的發射光譜，也是鈉原子的特徵光譜，必然為線狀光譜，a、d正確．
5．選bc 原子的發射光譜是原子躍遷時形成的，由於氫原子的能級是分立的，所以氫原子的發射光譜不是連續譜；原子發出的光子的能量正好等於原子躍遷時的能級差，故氫原子只能發出特定頻率的光．綜上所述，選項a、d錯，b、c對．
6．選bcd 從n＝3到n＝2，－1.51－(－3.4)＝1.89 (ev)，d對．
從n＝3到n＝1，－1.51－(－13.6)＝12.09 (ev)，b對．從n＝2到n＝1，－3.4－(－13.6)＝10.2 (ev)，c對．
7．選c 處在量子數為3的k個氫原子躍遷到量子數為2和量子數為1的氫原子個數各為，而處於量子數為2的個氫原子還會矢量子數為1的基態躍遷，故發出光子總數為k.
8．選b 其能級躍遷圖如圖所示，由圖可以看出n＝6到n＝2的能量最大則應為紫光，a錯．n＝5到n＝2是其次最值，故也應為紫光，因此b正確．從n＝6到n＝1的能級差大於n＝6到n＝2能級差，故將產生紫外線，c錯．從n＝6到n＝2躍遷輻射的光子不能使該金屬發生光電效應，則其他的就更不能使該金屬發生光電效應，因此d錯．
9．選d 波長為1.22×10－7 m的光子能量e＝h＝j≈1.63×10－18 j≈10.
2 ev，從圖中給出的氫原子能級圖可以看出，這條譜線是氫原子從n＝2的能級躍遷到n＝1的能級的過程中釋放的，故d項正確．
10．選d 氫原子從能級4向低能級躍遷的過程中，電場力做正功，電勢能減小，動能增加，a、b選項錯誤．由於只有乙個氫原子，若從能級4躍遷到能級3再躍遷到能級2再躍遷到基態，此時發出光子最多，會發出3種光子，c選項錯誤，d選項正確．
11．選d 氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級，
hν＝e3－e2＝－＝－e1 ①
則從基態躍遷到n＝4的能級，吸收光子能量
hν′＝e4－e1＝－e1＝－e1 ②
由①②得ν′＝ν，選項d正確．
12．選c 因為μ氫原子吸收能量後至多發出6種不同頻率的光，所以μ氫原子被激發到n＝4的激發態，因此有2371.5 ev＜e＜2428.4 ev，即c選項正確．
13.解析：(1)從4→2和從3-2躍遷發出的光子屬於巴耳末線繫，如圖所示．
(2)原子由n=4的激發態躍遷到n=3的激發態發出光子的波長最長．
h_=e4-e3
λ=_=_ m=1.88×10-6 m
答案：(1)見解析圖 (2)1.88×10-6 m
14．解析：(1)設v和vh分別表示粒子和氫原子的速率，由題意可知：mv－mhvh＝0
eh＝mhv＝ke
(2)輻射出光子的頻率種數
n＝c＝c＝10
頻率最高的光子能量
δe＝e5－e1＝－0.54 ev－(－13.6) ev＝13.06 ev
答案：(1)ke (2)13.06 ev
15．解析：(1)α粒子或質子在向金原子核靠近時，動能向電勢能轉化，相距最近時，動能為0，電勢能ep＝
則ekα＝u·q
ekh＝u·qh ②
ekα＝ ③
ekh＝ ④
由③④得＝＝·
將①②代入上式得：＝·＝
(2)當α粒子和質子具有相同的動量值時，設為p
則ekα＝，ekh＝
又ekα＝，ekh＝
得＝×＝＝.
答案：(1)1∶1 (2)8∶1
16．解析：(1)當u＝u0時，油滴恰好做勻速直線運動，滿足
m1g－q＝0，即q＝
(2)當u＝u1時，質量為m2的油滴做勻加速運動，滿足
d＝at2，
m2g－q′＝m2a
由此得q′＝(g－)＝(gt2－2d)．
答案：(1) (2) (gt2－2d)
第8章原子結構
一 單選題 1 下列說法中符合泡裡原理的是 a 在同一原子中，不可能有四個量子數完全相同的電子 b 在原子中，具有一組相同量子數的電子不能多於兩子 c 原子處於穩定的基態時，其電子盡先佔據最低的能級 d 在同一電子亞層上各個軌道上的電子分布應盡先佔據不同的軌道，且自旋平行。2 在下列氧原子的電子排布...
第1章原子結構和鍵合
重點與難點 重點 常見的晶體結構型別，晶向指數與晶面指數的標定方法。難點 晶向指數與晶面指數的標定。內容提要 在所有固溶體中，原子是由鍵結合在一起。這些鍵提供了固體的強度和有關電和熱的性質。例如，強鍵導致高熔點 高彈性係數 較短的原子間距及較低的熱膨脹係數。由於原子間的結合鍵不同，將材料分為金屬 聚...
新人教化學選修3第1章第1節原子結構
第一章原子結構與性質 一 原子的誕生 二 宇宙的組成與各元素的含量 三 元素的分類 非金屬元素 22種 包括稀有氣體 元素金屬元素 絕大多數 四 能級與能層 1 能級表示方法及各能級所能容納的最多電子數 2 各能層包含的原子軌道數目和可容納的電子數 五 核外電子進入軌道的順序 按照構造原理，電子進入...