高中物理原子与原子核知识点总结选修3-5.pdf
《高中物理原子与原子核知识点总结选修3-5.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理原子与原子核知识点总结选修3-5.pdf(13页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、1高中物理原子与原子核知识点总结高中物理原子与原子核知识点总结(选修选修 35)原子、原子核 这一章虽然不是重点,但是高考选择题也会涉及到,其实只要记住模型和方程式,就不会在做题上出错,下面的一些总结希望对同学们有所帮助.一一波粒二象性波粒二象性1 光电效应的研究思路(1)两条线索:h 为普朗克常数 h=6.633410JS 为光子频率2三个关系(1)爱因斯坦光电效应方程 EkhW0。(2)光电子的最大初动能 Ek可以利用光电管实验的方法测得,即 EkeUc,其中 Uc是遏止电压。(3)光电效应方程中的 W0为逸出功,它与极限频率 c的关系是 W0hc。3 波粒二象性波动性和粒子性的对立与统一
2、(1)大量光子易显示出波动性,而少量光子易显示出粒子性。(2)波长长(频率低)的光波动性强,而波长短(频率高)的光粒子性强。(3)光子说并未否定波动说,Eh中,(频率)和就是波的概hc念。光速 C=(4)波和粒子在宏观世界是不能统一的,而在微观世界却是统一的。3物质波2(1)定义:任何运动着的物体都有一种波与之对应,这种波叫做物质波,也叫德布罗意波。(2)物质波的波长:,h 是普朗克常量。hphmv二二原子结构与原子核原子结构与原子核(1)卢瑟福的核式结构模型卢瑟福根据 粒子散射实验提出了原子的核式结构学说,玻尔把量子说引入到核式结构模型之中,建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核
3、的结构是从发现天然放射现象开始的,发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程。整个知识体系,可归结为:两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型);六子(电子、质子、中子、正电子、粒子、光子);四变(衰变、人工转变、裂变、聚变);两方程(核反应方程、质能方程)。4 条守恒定律(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。1.(1)电子的发现:1897 年,英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。电子的发现证明了原子是可再分的。(2)汤姆孙原子模型:原子里面带正电荷的物质均匀分布在整个原子球体中,
4、而带负电的电子镶嵌在球内。2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福 粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说3 粒子散射实验是用 粒子轰击金箔,实验现象:结果是绝大多数 粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数 粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。卢瑟福由 粒子散射实验提出:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间运动。由 粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾:原子是否稳定,其发出的光谱是否连续3.玻尔模
5、型(引入量子理论,量子化就是不连续性,整数 n 叫量子数)玻尔补充三条假设定态-原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。(本假设是针对原子稳定性提出的)跃迁-原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出)()辐射(吸收)光子的能量为 hfE 初-E 末或(hEmEn)氢原子跃迁的光谱线问题一群氢原子可能辐射的光谱线条数为。4(大量)处于 n 激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式能级图中相关量意义的说明:能级图中相关量意义的说明:相相关关量量意意义义能级图中的横线能级图中的横线表示
6、氢原子可能的能量状态表示氢原子可能的能量状态定态定态横线左端的数字横线左端的数字“1,2,3”表示量子数表示量子数横线右端的数字横线右端的数字“13.6,3.4”表示氢原子的能量表示氢原子的能量相邻横线间的距离相邻横线间的距离表示相邻的能量差,量子数越大相邻的表示相邻的能量差,量子数越大相邻的能量差越小,距离越小能量差越小,距离越小带箭头的竖线带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁,表示原子由较高能级向较低能级跃迁,原子跃迁的条件为原子跃迁的条件为 hEmEn2两类能级跃迁两类能级跃迁(1)自发跃迁:高能级自发跃迁:高能级低能级,释放能量,发出光子。低能级,释放能量,发出光子。光子的频率
7、光子的频率。EhE高高E低低h(2)受激跃迁:低能级受激跃迁:低能级高能级,吸收能量。高能级,吸收能量。光照光照(吸收光子吸收光子):光子的能量必须恰等于能级差:光子的能量必须恰等于能级差 hE。碰撞、加热等:只要入射粒子能量大于或等于能级差即可,碰撞、加热等:只要入射粒子能量大于或等于能级差即可,E外外E。大于电离能的光子被吸收,将原子电离。大于电离能的光子被吸收,将原子电离。3谱线条数的确定方法谱线条数的确定方法(1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1)。(2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。一群氢原子跃迁发出可能的光谱
8、线条数的两种求解方法。5用数学中的组合知识求解:用数学中的组合知识求解:NC。2 nn n1 2利用能级图求解:在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一利用能级图求解:在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出,然后相加。画出,然后相加。1,2,3,n 为量子数1 处能量最低,能量最低的状态叫做基态,其他处(如 2,3,n)状态叫做激发态。量子数量子数:原子处在定态的能量用En表示,此时电子以的轨道半径绕nr核运动,n 称为量子数。(注)E1=13.6eV 这个负号是我们人为规定的.设无限远处电子的电势能为零,在有限远的位置电子的电势能都是负值.在最近轨道运转的电子的势能就是负
9、13.6eV能量和轨道量子化-定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道分布也是不连续的)(针对原子核式模型提出,是能级假设的补充)(4)跃迁要求从一个电子能级到另一个能级,电子仍然可以受原子核束缚.电离电离指电子从某一能级到第无穷个能级(该能级能量为 0)(虽然能级数是无穷大,但是所需要能量是有限的),这时电子可以认为不受原子核束缚,完全脱离原子.电离可以看做是特殊的跃迁6电离是电子完全脱离了原子核束缚,跃迁是电子从低能级迁移到高能级例:例:1995 年科学家年科学家“制成制成”了反氢原子,它是由一个反
10、质子和一了反氢原子,它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成,反质子和质子有相同的质量,带有等量个围绕它运动的正电子组成,反质子和质子有相同的质量,带有等量异种电荷。反氢原子和氢原子有相同的能级分布,氢原子能级如图所异种电荷。反氢原子和氢原子有相同的能级分布,氢原子能级如图所示,则下列说法中正确的是示,则下列说法中正确的是()A反氢原子光谱与氢原子光谱不相同反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B基态反氢原子的电离能为基态反氢原子的电离能为 13.6 eVC基态反氢原子能吸收基态反氢原子能吸收 11 eV 的光子而发生跃迁的光子而发生跃迁D大量处于大量处于 n4 能级的反氢原子向低能级跃迁时,从能
11、级的反氢原子向低能级跃迁时,从 n2 能级跃迁到基态辐射的能级跃迁到基态辐射的光子的波长最短光子的波长最短解析:解析:选选 B反氢原子和氢原子有相同的能级分布,故反氢原子光谱与氢原子光谱相反氢原子和氢原子有相同的能级分布,故反氢原子光谱与氢原子光谱相同,同,A 错;基态反氢原子的电离能为错;基态反氢原子的电离能为 13.6 eV,只有大于等于,只有大于等于 13.6 eV 的能量的光子才可的能量的光子才可以使反氢原子电离,以使反氢原子电离,B 对;基态反氢原子发生跃迁时,只能吸收能量等于两个能级的能量对;基态反氢原子发生跃迁时,只能吸收能量等于两个能级的能量差的光子,差的光子,C 错;在反氢原
12、子谱线中,错;在反氢原子谱线中,从从 n4 能级跃迁到基态辐射的光子的能量最大,频率最大,波长最短,能级跃迁到基态辐射的光子的能量最大,频率最大,波长最短,D 错。错。氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的关系是:【说明】氢原子跃迁 轨道量子化rn=n2r1(n1,2.3)r1=0.5310-10m 能量量子化:E1=13.6eV En,Ep,r,nEk,v吸收光子时增大减小放出光子时减小增大氢原子跃迁时应明确:一个氢原子 直接跃迁 向高能级跃迁,吸收光子 一般光子 某一频率光子 7一群氢原子 各种可能跃迁 向低能级跃迁 放出光子 可见光子 一系列频率光子氢原子吸收光子时要么
13、全部吸收光子能量,要么不吸收光子1 光子能量大于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,该光子可被吸收。(即:光子和原于作用而使原子电离)2 光子能量小于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收。(受跃迁条件限:只适用于光于和原于作用使原于在各定态之间跃迁的情况)。氢原子吸收外来电子能量时可以部分吸收外来碰撞电子的能量(实物粒子作用而使原子激发)。因此,能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收,从而使氢原子跃迁。E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2;(有规律可依)E52=2.86 E42=2.55 E32=1.8
14、9;E53=0.97 E43=0.66;E54=0.31玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。但由于它保留了过多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等),所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。氢原子在 n 能级的动能、势能,总能量的关系是:EP=2EK,E=EK+EP=EK。(类似于卫星模型)8由高能级到低能级时,动能增加,势能降低,且势能的降低量是动能增加量的 2 倍,故总能量(负值)降低。三三原子的衰变原子的衰变1.天然放射现象的发现,使人们认识到原子核也有复杂结构。核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变(用电磁场
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 原子 原子核 知识点 总结 选修
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。