物理二轮（山东专用）学案：专题7 光电效应 原子结构 原子核 Word版含解析9页

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[析考情·明考向]___________________________________考情分析__透视命题规律
一、构建体系　透析考情
思维导图 考情分析

1.高考对本专题的考查，
题型都以选择题为主，命
题点多集中在光电效应、
能级跃迁、核反应方程、
核能的计算上，难度不大，
多以识记型为主。
2.选择题的命题思想为一
般为考查某一知识点，有
时也会考查几个小知识点
的综合性分析或计算，如
2020 山东卷第 2 题考查
原子核的衰变和对电流的
理解与计算，而 2020 年天
津卷第 1 题则考查了对经
典实验现象的理解。
3.预计在 2021 年高考中，
仍会以基本知识点综合为
主，备考复习中要关注教
材中常见实验现象结论及
理论解释，加强基本概念、
规律的理解和记忆。核反
应与动量守恒相结合的题
目也应该引起足够的重视。
二、熟记规律　高效突破
1．对光电效应的四点提醒
(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。
(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。
(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。
(4)光电子不是光子，而是电子。
2．光电效应中的“四组”概念、“三类”图像
(1)概念：截止频率、遏止电压、饱和电流、逸出功。
(2)图像：Ek－ν、I－U、Uc－ν。

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3．能级跃迁
(1)原子跃迁时，所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差。
(2)原子电离时，所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值，剩余能量为自由电子
的动能。
(3)一群处于量子数为 n 的激发态的氢原子向基态跃迁时发射光子的种类 N＝C2n＝
n（n－1）
2
。
4．核反应及核能
(1)半衰期公式 N 余＝N 原·(
1
2
)
t
τ

，m 余＝m 原·(
1
2
)
t
τ

(t 表示衰变时间，τ 表示半衰期)，半衰期长短由
核内部自身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关。
(2)γ 射线是伴随着 α 衰变、β 衰变而产生的能量形式。
(3)核反应的两个守恒：质量数守恒、电荷数守恒。
(4)质能方程：E＝mc2。
[研考向·提能力]___________________________________考向研析__掌握应试技能
考向一　原子的能级跃迁
1．玻尔理论的基本内容
能级假设：氢原子能级 En＝
E1
n2
(n＝1，2，3，…)，n 为量子数。
跃迁假设：hν＝Em－En(m>n)。
轨道量子化假设：氢原子的电子轨道半径 rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)，n 为量子数。
2．定态间的跃迁——满足能级差
(1)从低能级(n 小) ― ― →
跃迁

高能级(n 大)―→吸收能量，hν＝En 大－En 小。
(2)从高能级(n 大) ― ― →
跃迁

低能级(n 小)―→放出能量，hν＝En 大－En 小。
3．氢原子电离
电离态：n＝∞，E＝0。
基态→电离态：E 吸＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV。
n＝2→电离态：E 吸＝0－E2＝3.4 eV。
如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有动能。
[典例 1]　 (2020·河南重点中学 5 月联考)如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是(　　)
A．欲使处于基态的氢原子被激发，可用 12.09 eV 的光子照射
B．处于 n＝1 能级的氢原子可以吸收 13 eV 的光子的能量
C．当氢原子从 n＝5 能级跃迁到 n＝2 能级时，要吸收光子
D．一群处于 n＝4 能级的氢原子向低能级跃迁，辐射的光子频率最多有 12 种
[解析]　根据玻尔理论，用 12.09 eV 的光子照射时，吸收光子后氢原子的能量为－13.6 eV＋
12.09 eV＝－1.51 eV，所以能从基态发生跃迁，跃迁到 n＝3 能级，选项 A 正确；由于氢原子
的能级图中，不存在能量为 13 eV 的能级差，所以处于 n＝1 能级的氢原子不可能吸收 13 eV
的光子的能量，选项 B 错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，放出光子，选项 C 错误；根
据 C24＝6 可知，一群处于 n＝4 能级的氢原子向低能级跃迁，辐射的光子频率最多有 6 种，选
项 D 错误。
[答案]　A
易错警示
能级跃迁问题的四点注意

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(1)一群氢原子处于量子数为 n 的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为 N＝C2n＝
n（n－1）
2
(如
典例中 D 选项)。
(2)一个氢原子处于量子...