2022年高二物理原子和原子核知识点总结.docx

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1、精品_精品资料_高二物理原子和原子核学问点总结一、原子结构学问点：1、电子的发觉和汤姆生的原子模型：(1) 电子的发觉：1897 年英国物理学家汤姆生,对阴极射线进行了一系列的讨论,从而发觉了电子.电子的发觉说明：原子存在精细结构,从而打破了原子不行再分的观念.(2) 汤姆生的原子模型：1903 年汤姆生设想原子是一个带电小球,它的正电荷匀称分布在整个球体内,而带负电的电子镶嵌在正电荷中.2、粒子散射试验和原子核结构模型(1) 粒子散射试验：1909 年,卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成装置： 现象：a. 绝大多数 粒子穿过金箔后,仍沿原先方向运动,不发生偏转.b. 有少数 粒子发生较大角度的偏转

2、c. 有极少数 粒子的偏转角超过了90 度,有的几乎达到180 度,即被反向弹回.(2) 原子的核式结构模型：由于 粒子的质量是电子质量的七千多倍,所以电子不会使 粒子运动方向发生明显的转变,只有原子中的正电荷才有可能对 粒子的运动产生明显的影响.假如正电荷在原子中的分布,像汤姆生模型那模匀称分布, 穿过金箔的 粒了所受正电荷的作用力在各方向平稳, 粒了运动将不发生明显转变. 散射试验现象证明, 原子中正电荷不是匀称分布在原子中的.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1911 年,卢瑟福通过对 粒子散射试验的分析运算提出原子核式结构模型：在原子中心存在一个很小的核, 称为原子核,

3、原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部的质量,带负电荷的电子在核外空间绕核旋转.原子核半径小于 10-14m,原子轨道半径约10-10m.3、玻尔的原子模型(1) 原子核式结构模型与经典电磁理论的冲突 两方面 a. 电子绕核作圆周运动是加速运动,根据经典理论,加速运动的电荷,要不断的向周围发射电磁波, 电子的能量就要不断削减,最终电子要落到原子核上,这与原子通常是稳固的事实相冲突.b. 电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率,随着旋转轨道的连续变小, 电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化,因此根据这种推理原子光谱应是连续光谱,这种原子光谱是线状光谱事实相冲突.(2) 玻尔理论上述

4、两个冲突说明,经典电磁理论已不适用原子系统,玻尔从光谱学成就得到启示,利用普朗克的能量量了化的概念,提了三个假设：定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳固的, 电子虽然做加速运动,但并不向外在辐射能量,这些状态叫定态.跃迁假设：原子从一个定态 设能量为 E2 跃迁到另肯定态 设能量为 E1 时,它辐射成吸取肯定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差打算,即hv=E2-E1轨道量子化假设,原子的不同能量状态, 跟电子不同的运行轨道相对应.原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的.即轨道半径跟电子动量mv 的乘积等于 h/2的整数倍,即：轨道半径跟电了动

5、量mv的乘积等于 h/2 的整数倍,即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n 为正整数,称量数数(3) 玻尔的氢子模型：氢原子的能级公式和轨道半径公式：玻尔在三条假设基础上, 利用经典电磁理论和牛顿力学, 运算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径,以及电子在各条轨道上运行时原子的能量, 包括电子的动能和原子的热能.氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时,氢原子的能量En,和电子轨道半径 rn 分别为：其中 E1、r1 为离核最近的第一条轨道 即 n=1 的氢原子能量和轨道半径. 即：E1=-13.6ev, r1=0.53 10-10m 以电子距原子核无穷远时电势能为零运算氢原子的能级

6、图：氢原子的各个定态的能量值,叫氢原子的能级. 按能量的大小用图开像的表示出来即能级图.其中 n=1 的定态称为基态.n=2 以上的定态,称为激发态.二、原子核学问点1、自然放射现象(1) 自然放射现象的发觉： 1896 年法国物理学,贝克勒耳发觉铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线.这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光.放射性：物质能发射出上述射线的性质称放射性放射性元素：具有放射性的元素称放射性元素自然放射现象：某种元素白发的放射射线的现象,叫自然放射现象自然放射现象：说明原子核存在精细结构,是可以再分的(2) 放射线的成份和性质： 用电场和磁场来讨论放射性元素射出的射线,在电场中轨迹：2

7、、原子核的衰变：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 衰变：原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中,电荷数和质量数守恒 射线是相伴 、 衰变放射出来的高频光子流在 衰变中新核质子数多一个,而质量数不变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子(2) 半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间,称该元素的半衰期.一放射性元素, 测得质量为 m, 半衰期为 T,经时间 t 后,剩余未衰变的放射性元素的质量为 m3、原子核的人工转变： 原子核的人工转变是指用人工的方法 例如用高速粒子轰击原子核 使原子核发生转变.(1) 质子的发觉： 191

8、9 年,卢瑟福用 粒子轰击氦原子核发觉了质子.(2) 中子的发觉： 1932 年,查德威克用 粒子轰击铍核,发觉中子.4、原子核的组成和放射性同位素(1) 原子核的组成：原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称为核子在原子核中：质子数等于电荷数核子数等于质量数中子数等于质量数减电荷数(2) 放射性同位素：具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素,放射性同位素： 具有放射性的同位素叫放射性同位素.正电子的发觉：用 粒子轰击铝时,发生核反应.发生 + 衰变,放出正电子可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三、核能学问点 ：1、核能：核子结合成的子核或将原子核分解为核子时,都要放出或吸取

9、能量,称为核能. 2、质能方程：爱因斯坦提出物体的质量和能量的关系：E=mc2质能方程3、核能的运算： 在核反应中,及应后的总质量,少于反应前的总质量即显现质量亏损, 这样的反就是放能反应,如反应后的总质量大于反应前的总质量,这样的反应是吸能反应.吸取或放出的能量,与质量变化的关系为：为了运算便利以后在运算核能时我们用以下两种方法方法一：如已知条件中以千克作单位给出,用以下公式运算公式中单位：方法二：如已知条件中以作单位给出,用以下公式运算公式中单位：4、释放核能的途径裂变和聚变(1) 裂变反应：裂变：重核在肯定条件下转变成两个中等质量的核的反应,叫做原子核的裂变反应.链式反应：在裂变反应用产生的中子,再被其他铀核浮获使反应连续下去.链式反应的条件：裂变时平均每个核子放能约1Mev能量1kg 全部裂变放出的能量相当于2500 吨优质煤完全燃烧放出能量(2) 聚变反应：聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应,称为聚变反应.平均每个核子放出3Mev的能量 聚变反应的条件; 几百万摄氏度的高温可编辑资料 - - - 欢迎下载