高考知識之原子與原子核總結

2021-12-21 14:11:15 字數 2402 閱讀 9681

第十八章原子結構

一.電子:英國物理學家湯姆孫認為陰極射線就是帶電粒子流,經過實驗,他發現那就是電子流,電子的電荷後來由密立根通過「油滴實驗」測得,e=1.6×10-19 。

二.α粒子散射實驗

盧瑟福和學生用α粒子轟擊金箔,發現:

絕大多數的α粒子穿過金箔後,基本上沿

原來的方向前進,但有極少數α粒子發生了

大角度的偏轉,偏轉的角度甚至大於90°,

也就是說它們被「撞了回來」。這個實驗證明了盧瑟福的核式結構模型。

原子的核式結構模型內容:在原子的中心有乙個很小的核,叫做原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核裡,帶負電的電子在核外的空間運動.

[說明] 核式結構模型的實驗基礎是α粒子散射實驗,從α粒子散射的實驗資料,估計原子核半徑的數量級為10-14m~10-15m,而原子半徑的數量級是10-10m.

三.波爾的原子模型

內容:玻爾認為,圍繞原子核運動的電子軌道半徑只能是某些分立的數值,這種現象叫軌道量子化;不同的軌道對應著不同的狀態,在這些狀態中,儘管電子做變速運動,卻不輻射能量,因此這些狀態是穩定的;原子在不同的狀態中具有不同的能量,所以原子的能量也是量子化的.

理解要點:玻爾的原子模型是以假說的形式提出來的,包括以下三方面的內容:

軌道假設:即軌道是量子化的,只能是某些分立的值.

定態假設:即不同的軌道對應著不同的能量狀態,這些狀態中原子是穩定的,不向外輻射能量.

躍遷假設:原子在不同的狀態具有不同的能量,從乙個定態向另乙個定態躍遷時要輻射或吸收一定頻率的光子,該光子的能量,等於這兩個狀態的能級差.

四.氫原子光譜的理解

第十九章原子核

一.射線的組成,能量都很高。

α射線,即氦核,24he,速度可以達到光速的十分之一,電離能力強,穿透能力比較差。

β射線是高速電子流,速度可達光速的99%,電離能力較弱,穿透能力較強。

γ射線是能量很高的電磁波,電離能力更小,但穿透能力很強。

二.原子核的衰變定義:放射性元素的原子核由於放出某種粒子而轉變為新核的變化稱為衰變.

衰變規律:電荷數和質量數都守恆.

α衰變: x→y+he,α衰變的實質是某元素的原子核放出由兩個質子和兩個中子組成的粒子(即氦核).

β衰變: x→y+e,β衰變的實質是某元素的原子核內的乙個中子變為乙個質子時放射出乙個電子.

γ衰變:γ衰變是伴隨α衰變或β衰變同時發生的.γ衰變不改變原子核的電荷數和質量數.

其實質是放射性原子核在發生α衰變或β衰變時,產生的某些新核由於具有過多的能量(核處於激發態)而輻射出光子.

例: u衰變後rn共發生了次α衰變和次β衰變.

[解析] 根據衰變規律,rn的質量數比u的質量數減少了238-222=16,而天然放射只有α衰變才能使質量數減少,且每次α衰變減少質量數為4,故發生了16÷4=4次α衰變.因每次α衰變核的電荷數減少2,故由於α衰變核的電荷數應減少4×2=8.而rn核的電荷數僅比u核少了92-86=6,故說明發生了2次β衰變(即92-8+2=86).

[答案] 發生了4次α衰變,2次β衰變.

[評價] 在分析有關α、β衰變的問題時,應抓住每次α衰變質量數減4,電荷數減2和每次β衰變時質量數不變,電荷數加1這一衰變規律進行分析.

三.半衰期

定義:放射性元素的原子核有半數發生衰變需要的時間,叫這種元素的半衰期.

[說明] (1)半衰期由放射性元素的原子核內部本身的因素決定的,跟原子所處的物理狀態(如壓強、溫度等)或化學狀態(如單質或化合物)無關.

(2)半衰期只對大量原子核衰變才有意義,因為放射性元素的衰變規律是統計規律,對少數原子核衰變不再起作用.

四.核能的計算

(1)質能方程:愛因斯擔的相對論指出,物體的質量和能量存在著密切聯絡,即e=mc2.這就是愛因斯坦的質能方程.

[說明] 質能方程告訴我們質量和能量之間存在著簡單的正比關係.物體的能量增大了,質量也增大了;能量減小了,質量也減小.且核反應中釋放的能量與質量虧損成正比:

(2)核能:核反應中放出的能量稱為核能.

五.原子中的質子和中子的比例

自然界中,較輕的原子核,質子數和中子數大致相等,但對較重的原子核,中子數大於質子數,越重的原子核,兩者相差越多。

六.結合能:原子核是核子結合在一起構成的,要把它們分開,也需要能量,這就是原子核的結合能。原子核的結合能與核子數的比,稱為比結合能,也叫平均結合能。

比結合能越大,表示原子核中核子結合得越牢固,原子核越穩定。

七.重核的裂變

由於重核裂變產生的中子使裂變反應不斷的進行下去,這種由重核裂變產生的中子是裂變反應一代接一代繼續下去的過程,叫做核裂變的鏈式反應。

裂變時,只有當鈾塊足夠大時,產生的中子才有足夠的頻率打中鈾塊,使反應進行。把裂變物質能夠發生鏈式反應的最小體積叫做它的臨界體積,相應的質量叫做臨界質量。

八.核聚變:兩個輕核結合成質量較大的核,這樣的核反應叫做聚變。這個反應中,平均每個核子放出的能量比裂變反應中的多。

高考物理知識點之原子結構與原子核

考試要點 基本概念 一 原子模型 1 j j湯姆生模型 棗糕模型 1897年發現電子,認識到原子有複雜結構。2 盧瑟福的核式結構模型 行星式模型 粒子散射實驗是用 粒子轟擊金箔,結果 絕大多數 粒子穿過金箔後基本上仍沿原來的方向前進,但是有少數 粒子發生了較大的偏轉。這說明原子的正電荷和質量一定集中...

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