1、第单元 原子结构一、原子结构.能级源:Zxk.Co 1. 粒子散射现象绝大多数 粒子穿过金箔后仍能沿原来方向前进,少数 粒子发生了较大的偏转,并且有极少数 粒子偏转角超过了 90,有的甚至被弹回,偏转角几乎达到 180 .2.原子的核式结构卢瑟福对 粒子散射实验结果进行了分析,于 1911 年提出了原子的核式结构学说:在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间 里绕着核旋转. 原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数.原子的半径大约是 10-10 m,原子 核的大小约为 10-15m10 -14 m.二、玻尔的 原子模型1.
2、玻尔假说提出的背景:经典电磁理论在解释原子结构时碰上了无法克服的困难,原子为什么是稳定的?原子光谱为 什么不是连续光谱?玻尔假说的贡献,就是成功解释了经典理论无法解释的这些问题.玻尔假说的核心,是引入了量子化理论,从而找到了描绘微观世界的一条重要规律.2.玻尔假说的内容:(1)轨道量子化:原子核外电子的可能轨道是某些分立的数值.(2)能量状态量子化;原子只能处于与轨道量子化对应的不连续的能量状态中,在这些状态中,原子是稳定的,不辐射能量.(3)跃迁假说:原子从一种能级向另一种能级跃迁时,吸收(或辐射)一定频率的光子,光子能量 =Em-En.h三、氢原子能级氢原子在各个能量状态下的能量值,叫做它
3、的能级.最低的能级状态,即电子在离原子核最近的轨道上运动的状态叫做基态,处于基态的原子最稳定.其他能级叫激发态.氢原子的能级图n E/eV 01 -13.62 -3.43 -1.514 -0.85四、原子光谱及应用1.原子光谱:元素在稀薄气体状态下的光谱是分立的线状谱,由一些特定频率的波组成,又叫原子光谱.2.原子光谱的应用:每种元素的原子光谱都有自己的一组特定谱 线,应用光谱分析可以确定物质成分.第单元 核反应核 能核反应四种基本类型:衰变、人工转变、轻核聚变和重核裂变.所有核反应的反应前后都遵守:质量数守恒、电荷数守恒.一、衰变原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变.放
4、射性元素衰变时放出的射线共有三种: 射线,是氦核( He) ,电离最强,穿透最弱,能穿透空气几厘米或一张薄纸42 射线,是氢核( e) ,电离较弱,穿透很强,能穿透几毫米的铝板01 射线,是光子,电离最弱,穿透最强,能穿透几厘米的铅板按照衰变时放出粒子不同又分为 衰变和 衰变,其核反应方程如:U Th He( 衰变)2389 40 2Th Pa e( 衰变) 1 0 半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间.它表示放射性元素衰变的快慢.半 衰期是由核本身的因素决定的,与它所处的物理状态或化学状态无关.不同的放射性元素半衰期不同.来源:学。科。网 Z。X。X。K二、人工转变原子核在其他
5、粒子作用下变成另一种原子核的变化称为人工转变.利用原子核的人工转变,人们发现了质 子、中子,认清了原子核的结构,并且制造了上千种放射性同位素,在工业、农业、医疗和科研的许多方面得到广泛的应用.著名的方程式如:N He O H(卢瑟福,发现质子)1472178Be He 6C U (查德威克,发现中子)9460)(eSiPnPAl0 134015527发 现 正 电 子三、重核裂变重核裂变:是重核分裂成中等质量的核的反应过程.如:U n 54Xe Sr10 n.2359 103654 903810裂变的应用:原子弹、原子反应堆.来源:Zxxk.Com四、轻核聚变轻核聚变是轻核结合成质量较大的核的
6、反应过程.如:H H He U.2134210发生聚变反应的条件是:超高温(几百万度以上)热核反应.来源:学|科|网聚变的应用:氢弹、可控热核反应.五、核能1.核力:为核子间作用力.其特点为短程强引力:作用范围为 2.010-15 m,只在相邻的核子间发生作用.2.核能:核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能.3.质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程 E mc2说明物体的质量和能量之间存在着一定的关系,一个量的变化必然伴随着另一个量的变化.核子在结合成原子核时放出核能,因此,原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小 m,这就是质量亏损.由质量亏
7、损可求出释放的核能 E mc2;反之,由核能也可求出核 反应过程的质量亏损 .第单元 光电效应一、光电效应1.在光的照射下从物体发射电子的现象叫做光电效应,发射出的电子叫光电子.光电效应的实验规律如下:(1)任何一种金属,都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应.(2)光电子的最大初动能与入射光的 强度无关,只随着入射光频率的增大而增大.(3)入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过 10-9 s.(4)当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比.光电效应是金属中的自由电子吸收了光子的能量后,其动能 大到足以克服金属离子的引力而逃逸出金属表面,成为光电子.对一定的金属来说,逸出功是一定 的.照射光的频率越大,光子的能量越大,从金属中逸出 的光电子的初动能就越大 .如果入射光子的频率较低,它的能量小于金属的逸出功,就不能产生光电效应,这就是存在极限频率的原因.2.爱因斯坦为解释光电效应现象,提出了光子说,其内容为:空间传播的光是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子,每个光子的能量为来源:学科网E .h二、光的波粒二象性光既具有波动性,又具有粒子性,所以光具有波粒二象性.