高二物理原子和原子核知識點總結一、原子結構知識點：1、電子的發現和湯姆生的原子模型：(1)電子的發現：1897年英國物理學家湯姆生，對陰極射線進行了一系列的研究，從而發現了電子。電子的發現表明：原子存在精細結構，從而打破了原子不可再分的觀念。(2)湯姆生的原子模型：1903年湯姆生設想原子是一個帶電小球，它的正電荷均勻分布在整個球體內，而帶負電的電子鑲嵌在正電荷中。2、α粒子散射實驗和原子核結構模型(1)α粒子散射實驗：1909年，盧瑟福及助手蓋革手嗎斯頓完成①裝置：②現象：a.絕大多數α粒子穿過金箔后，仍沿原來方向運動，不發生偏轉。b.有少數α粒子發生較大角度的偏轉c.有極少數α粒子的偏轉角超過了90度，有的幾乎達到180度，即被反向彈回。(2)原子的核式結構模型：由于α粒子的質量是電子質量的七千多倍，所以電子不會使α粒子運動方向發生明顯的改變，只有原子中的正電荷才有可能對α粒子的運動產生明顯的影響。如果正電荷在原子中的分布，像湯姆生模型那模均勻分布，穿過金箔的α粒了所受正電荷的作用力在各方向平衡，α粒了運動將不發生明顯改變。散射實驗現象證明，原子中正電荷不是均勻分布在原子中的。1911年，盧瑟福通過對α粒子散射實驗的分析計算提出原子核式結構模型：在原子中心存在一個很小的核，稱為原子核，原子核集中了原子所有正電荷和幾乎全部的質量，帶負電荷的電子在核外空間繞核旋轉。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)原子核式結構模型與經典電磁理論的矛盾(兩方面)a.電子繞核作圓周運動是加速運動，按照經典理論，加速運動的電荷，要不斷地向周圍發射電磁波，電子的能量就要不斷減少，最后電子要落到原子核上，這與原子通常是穩定的事實相矛盾。b.電子繞核旋轉時輻射電磁波的頻率應等于電子繞核旋轉的頻率，隨著旋轉軌道的連續變小，電子輻射的電磁波的頻率也應是連續變化，因此按照這種推理原子光譜應是連續光譜，這種原子光譜是線狀光譜事實相矛盾。(2)玻爾理論上述兩個矛盾說明，經典電磁理論已不適用原子系統，玻爾從光譜學成就得到啟發，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三個假設：①定態假設：原子只能處于一系列不連續的能量狀態中，在這些狀態中原子是穩定的，電子雖然做加速運動，但并不向外在輻射能量，這些狀態叫定態。②躍遷假設：原子從一個定態(設能量為E2)躍遷到另一定態(設能量為E1)時，它輻射成吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態的能量差決定，即hv=E2-E1③軌道量子化假設，原子的不同能量狀態，跟電子不同的運行軌道相對應。原子的能量不連續因而電子可能軌道的分布也是不連續的。即軌道半徑跟電子動量mv的乘積等于h/2π的整數倍，即：軌道半徑跟電了動量mv的乘積等于h/2π的整數倍，即(1)衰變：原子核由于放出某種粒子而轉變成新核的變化稱為衰變在原子核的衰變過程中，電荷數和質量數守恒γ射線是伴隨α、β衰變放射出來的高頻光子流在β衰變中新核質子數多一個，而質量數不變是由于反映中有一個中子變為一個質子和一個電子(2)半衰期：放射性元素的原子核的半數發生衰變所需要的時間，稱該元素的半衰期。一放射性元素，測得質量為m,半衰期為T，經時間t后，剩余未衰變的放射性元素的質量為m3、原子核的人工轉變：原子核的人工轉變是指用人工的方法(例如用高速粒子轟擊原子核)使原子核發生轉變。(1)質子的發現：1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氦原子核發現了質子。(2)中子的發現：1932年，查德威克用α粒子轟擊鈹核，發現中子。4、原子核的組成和放射性同位素(1)原子核的組成：原子核是由質子和中子組成，質子和中子統稱為核子在原子核中：質子數等于電荷數核子數等于質量數中子數等于質量數減電荷數(2)放射性同位素：具有相同的質子和不同中子數的原子互稱同位素，放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素。正電子的發現：用α粒子轟擊鋁時，發生核反應。發生+β衰變，放出正電子三、核能知識點：1、核能：核子結合成的子核或將原子核分解為核子時，都要放出或吸收能量，稱為核能。2、質能方程：愛因斯坦提出物體的質量和能量的關系：E=mc2——質能方程3、核能的計算：在核反應中，及應后的總質量，少于反應前的總質量即出現質量虧損，這樣的反就是放能反應，若反應后的總質量大于反應前的總質量，這樣的反應是吸能反應。吸收或放出的能量，與質量變化的關系為：為了計算方便以后在計算核能時我們用以下兩種方法方法一：若已知條件中以千克作單位給出，用以下公式計算公式中單位：方法二：若已知條件中以作單位給出，用以下公式計算公式中單位：4、釋放核能的途徑——裂變和聚變(1)裂變反應：①裂變：重核在一定條件下轉變成兩個中等質量的核的反應，叫做原子核的裂變反應。②鏈式反應：在裂變反應用產生的中子，再被其他鈾核浮獲使反應繼續下去。鏈式反應的條件：③裂變時平均每個核子放能約1Mev