2022年2022年高二物理原子和原子核知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備精品學(xué)問(wèn)點(diǎn)高二物理原子和原子核學(xué)問(wèn)點(diǎn)總結(jié)一.原子結(jié)構(gòu)學(xué)問(wèn)點(diǎn)：1.電子的發(fā)覺(jué)和湯姆生的原子模型：(1) 電 子 的 發(fā) 現(xiàn) ： 1897 年英國(guó)物理學(xué)家湯姆生,對(duì)陰極射線(xiàn)進(jìn)行了一系列的討論,從而發(fā)覺(jué)了電子；電子的發(fā)覺(jué)說(shuō)明：原子存在精細(xì)結(jié)構(gòu),從而打破了原子不行再分的觀念；(2) 湯姆生的原子模型：1903 年湯姆生設(shè)想原子為一個(gè)帶電小球,它的正電荷勻稱(chēng)分布在整個(gè)球體內(nèi),而帶負(fù)電的電子鑲嵌在正電荷中；2.粒子散射試驗(yàn)和原子核結(jié)構(gòu)模型(1) 粒子散射試驗(yàn)：1909 年,盧瑟福及助手蓋革手嗎斯頓完成裝置： 現(xiàn)象：a. 絕大多數(shù) 粒子穿過(guò)金箔后,仍沿原先方向運(yùn)動(dòng),

2、不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；b. 有少數(shù) 粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)c. 有極少數(shù) 粒子的偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了90 度,有的幾乎達(dá)到180 度,即被反向彈回；(2) 原子的核式結(jié)構(gòu)模型：由于 粒子的質(zhì)量為電子質(zhì)量的七千多倍, 所以電子不會(huì)使 粒子運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生明顯的轉(zhuǎn)變,只有原子中的正電荷才有可能對(duì) 粒子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生明顯的影響； 假如正電荷在原子中的分布,像湯姆生模型那模勻稱(chēng)分布, 穿過(guò)金箔的 粒了所受正電荷的作用力在各方向平穩(wěn),粒了運(yùn)動(dòng)將不發(fā)生明顯轉(zhuǎn)變；散射試驗(yàn)現(xiàn)象證明, 原子中正電荷不為勻稱(chēng)分布在原子中的；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備精品學(xué)問(wèn)點(diǎn)1911 年,盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射試驗(yàn)的分析運(yùn)算提出

3、原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子中心存在一個(gè)很小的核,稱(chēng)為原子核, 原子核集中了原子全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量,帶負(fù)電荷的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)；原子核半徑小于10-14m,原子軌道半徑約10-10m；3.玻爾的原子模型(1) 原子核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典電磁理論的沖突 兩方面 a. 電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)為加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)經(jīng)典理論,加速運(yùn)動(dòng)的電荷,要不斷地向周?chē)l(fā)射電磁波,電子的能量就要不斷削減,最終電子要落到原子核上,這與原子通常為穩(wěn)固的事實(shí)相沖突；b. 電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)輻射電磁波的頻率應(yīng)等于電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率,隨著旋轉(zhuǎn)軌道的連續(xù)變小, 電子輻射的電磁波的頻率也應(yīng)為連續(xù)變化,因此根據(jù)這種推理原子光譜應(yīng)為連續(xù)光譜

4、,這種原子光譜為線(xiàn)狀光譜事實(shí)相沖突；(2) 玻爾理論上述兩個(gè)沖突說(shuō)明,經(jīng)典電磁理論已不適用原子系統(tǒng),玻爾從光譜學(xué)成就得到啟示,利用普朗克的能量量了化的概念,提了三個(gè)假設(shè)：定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,在這些狀態(tài)中原子為穩(wěn)固的,電子雖然做加速運(yùn)動(dòng),但并不向外在輻射能量,這些狀態(tài)叫定態(tài)；躍遷假設(shè)：原子從一個(gè)定態(tài) 設(shè)能量為e2 躍遷到另肯定態(tài) 設(shè)能量為e1 時(shí),它輻射成吸取肯定頻率的光子,光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差打算,即hv=e2-e1軌道量子化假設(shè),原子的不同能量狀態(tài),跟電子不同的運(yùn)行軌道相對(duì)應(yīng)；原子的能量不連續(xù)因而電子可能軌道的分布也為不連續(xù)的；即軌道半徑跟電子動(dòng)量mv

5、的乘積等于h/2的整數(shù)倍,即：軌道半徑跟電了動(dòng)量mv的乘積等于h/2 的整數(shù)倍,即精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備精品學(xué)問(wèn)點(diǎn)n 為正整數(shù),稱(chēng)量數(shù)數(shù)(3) 玻爾的氫子模型：氫原子的能級(jí)公式和軌道半徑公式：玻爾在三條假設(shè)基礎(chǔ)上,利用經(jīng)典電磁理論和牛頓力學(xué), 運(yùn)算出氫原子核外電子的各條可能軌道的半徑,以及電子在各條軌道上運(yùn)行時(shí)原子的能量, 包括電子的動(dòng)能和原子的熱能；氫原子中電子在第幾條可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),氫原子的能量en,和電子軌道半徑rn 分 別為：其中 e1.r1 為離核最近的第一條軌道 即 n=1 的氫原子能量和軌道半徑；即：e1=-13.6ev、 r1=0.53 

6、15; 10-10m 以電子距原子核無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)電勢(shì)能為零運(yùn)算氫原子的能級(jí)圖：氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值,叫氫原子的能級(jí)；按能量的大小用圖開(kāi)像的表示出來(lái)即能級(jí)圖；其中 n=1 的定態(tài)稱(chēng)為基態(tài)；n=2 以上的定態(tài),稱(chēng)為激發(fā)態(tài)；二.原子核學(xué)問(wèn)點(diǎn)1.自然放射現(xiàn)象(1) 自然放射現(xiàn)象的發(fā)覺(jué)：1896 年法國(guó)物理學(xué),貝克勒耳發(fā)覺(jué)鈾或鈾礦石能放射出某種人眼看不見(jiàn)的射線(xiàn)；這種射線(xiàn)可穿透黑紙而使照相底片感光；放射性：物質(zhì)能發(fā)射出上述射線(xiàn)的性質(zhì)稱(chēng)放射性放射性元素：具有放射性的元素稱(chēng)放射性元素自然放射現(xiàn)象：某種元素白發(fā)地放射射線(xiàn)的現(xiàn)象,叫自然放射現(xiàn)象自然放射現(xiàn)象：說(shuō)明原子核存在精細(xì)結(jié)構(gòu),為可以再分的(2) 放射線(xiàn)的成份

7、和性質(zhì)：用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)討論放射性元素射出的射線(xiàn),在電場(chǎng)中軌跡：2.原子核的衰變：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備精品學(xué)問(wèn)點(diǎn)(1) 衰變：原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化稱(chēng)為衰變?cè)谠雍说乃プ冞^(guò)程中,電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒 射線(xiàn)為相伴 . 衰變放射出來(lái)的高頻光子流在 衰變中新核質(zhì)子數(shù)多一個(gè),而質(zhì)量數(shù)不變?yōu)橛捎诜从持杏幸粋€(gè)中子變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子(2) 半衰期：放射性元素的原子核的半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間,稱(chēng)該元素的半衰期；一放射性元素, 測(cè)得質(zhì)量為m、 半衰期為t,經(jīng)時(shí)間 t 后,剩余未衰變的放射性元素的質(zhì)量 為 m3.原子核的人工轉(zhuǎn)變：原子核的人工轉(zhuǎn)變?yōu)橹赣萌斯さ姆?/p>

8、法 例如用高速粒子轟擊原子核 使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變；(1) 質(zhì)子的發(fā)覺(jué)：1919 年,盧瑟福用 粒子轟擊氦原子核發(fā)覺(jué)了質(zhì)子；(2) 中子的發(fā)覺(jué)：1932 年,查德威克用 粒子轟擊鈹核,發(fā)覺(jué)中子；4.原子核的組成和放射性同位素(1) 原子核的組成：原子核為由質(zhì)子和中子組成,質(zhì)子和中子統(tǒng)稱(chēng)為核子在原子核中：質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù)核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減電荷數(shù)(2) 放射性同位素：具有相同的質(zhì)子和不同中子數(shù)的原子互稱(chēng)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；正電子的發(fā)覺(jué)：用 粒子轟擊鋁時(shí),發(fā)生核反應(yīng)；發(fā)生 + 衰變,放出正電子精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載學(xué)習(xí)必備精品學(xué)

9、問(wèn)點(diǎn)三.核能學(xué)問(wèn)點(diǎn)：1.核能：核子結(jié)合成的子核或?qū)⒃雍朔纸鉃楹俗訒r(shí),都要放出或吸取能量,稱(chēng)為核能； 2.質(zhì)能方程：愛(ài)因斯坦提出物體的質(zhì)量和能量的關(guān)系：e=mc2質(zhì)能方程3.核能的運(yùn)算： 在核反應(yīng)中,及應(yīng)后的總質(zhì)量,少于反應(yīng)前的總質(zhì)量即顯現(xiàn)質(zhì)量虧損,這樣的反就為放能反應(yīng),如反應(yīng)后的總質(zhì)量大于反應(yīng)前的總質(zhì)量,這樣的反應(yīng)為吸能反應(yīng)；吸取或放出的能量,與質(zhì)量變化的關(guān)系為：為了運(yùn)算便利以后在運(yùn)算核能時(shí)我們用以下兩種方法方法一：如已知條件中以千克作單位給出,用以下公式運(yùn)算公式中單位：方法二：如已知條件中以作單位給出,用以下公式運(yùn)算公式中單位：4.釋放核能的途徑裂變和聚變(1) 裂變反應(yīng)：裂變：重核在肯定條件下轉(zhuǎn)變成兩個(gè)中等質(zhì)量的核的反應(yīng),叫做原子核的裂變反應(yīng)；鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：在裂變反應(yīng)用產(chǎn)生的中子,再被其他鈾核浮獲使