题目
2.设氢原子处于基态,则下列表述中正确的是( )A.电子以玻尔半径为半径作圆周运动B.电子只可能在以玻尔半径为半径的球体内出现C.电子在以玻尔半径为半径的球面附近出现的概率最大D.电子在以玻尔半径为半径的球体内各点出现的概率密度相同
2.设氢原子处于基态,则下列表述中正确的是{ }
A.电子以玻尔半径为半径作圆周运动
B.电子只可能在以玻尔半径为半径的球体内出现
C.电子在以玻尔半径为半径的球面附近出现的概率最大
D.电子在以玻尔半径为半径的球体内各点出现的概率密度相同
题目解答
答案
正确的选项是：C. 电子在以玻尔半径为半径的球面附近出现的概率最大。
解释如下：
根据量子力学的描述，氢原子基态下，电子并不像在经典物理学中描述的那样像行星绕着太阳那样围绕着原子核作圆周运动。而是存在于一定的能级和轨道上，其行为更像是在特定概率分布下的位置可能性。
选项 A 中的描述是经典物理学的模型，而不是量子力学描述，因此不正确。
选项 B 也不准确，因为电子存在于多种可能的轨道上，其分布不仅限于玻尔半径所确定的球体内。
选项 D 也是不准确的，因为量子力学描述了电子在不同轨道上的概率分布不同，且并非在球体内各点的概率密度相同。
正确的选项 C 描述了在氢原子基态下，电子出现在以玻尔半径为半径的球面附近的概率最大。这是由于在特定的量子轨道上，电子的概率密度分布确实在这些轨道所形成的球面附近最大。
解析
步骤 1：理解玻尔模型与量子力学模型
玻尔模型是早期对氢原子结构的描述，认为电子在特定的轨道上绕核作圆周运动。然而，量子力学模型则认为电子在原子核周围以一定的概率分布存在，而不是固定轨道上的运动。
步骤 2：分析选项
A. 电子以玻尔半径为半径作圆周运动：这是玻尔模型的描述，但量子力学模型中电子并不以固定轨道运动。
B. 电子只可能在以玻尔半径为半径的球体内出现：量子力学模型中，电子在原子核周围以一定的概率分布存在，不局限于玻尔半径所确定的球体内。
C. 电子在以玻尔半径为半径的球面附近出现的概率最大：量子力学模型中，电子在特定的量子轨道上，其概率密度分布确实在这些轨道所形成的球面附近最大。
D. 电子在以玻尔半径为半径的球体内各点出现的概率密度相同：量子力学模型中，电子在不同轨道上的概率分布不同，且并非在球体内各点的概率密度相同。
步骤 3：选择正确答案
根据量子力学模型，电子在氢原子基态下，其概率密度分布确实在玻尔半径所形成的球面附近最大，因此选项 C 是正确的。
玻尔模型是早期对氢原子结构的描述，认为电子在特定的轨道上绕核作圆周运动。然而，量子力学模型则认为电子在原子核周围以一定的概率分布存在，而不是固定轨道上的运动。
步骤 2：分析选项
A. 电子以玻尔半径为半径作圆周运动：这是玻尔模型的描述，但量子力学模型中电子并不以固定轨道运动。
B. 电子只可能在以玻尔半径为半径的球体内出现：量子力学模型中，电子在原子核周围以一定的概率分布存在，不局限于玻尔半径所确定的球体内。
C. 电子在以玻尔半径为半径的球面附近出现的概率最大：量子力学模型中，电子在特定的量子轨道上，其概率密度分布确实在这些轨道所形成的球面附近最大。
D. 电子在以玻尔半径为半径的球体内各点出现的概率密度相同：量子力学模型中，电子在不同轨道上的概率分布不同，且并非在球体内各点的概率密度相同。
步骤 3：选择正确答案
根据量子力学模型，电子在氢原子基态下，其概率密度分布确实在玻尔半径所形成的球面附近最大，因此选项 C 是正确的。