高中物理第十二章物质的微观结构复习

第十二章物质的微观结构

A 原子的核式结构

一、电子的发现

1.1897年，汤姆孙对阴极射线研究发现电子

2.电子的发现的重要意义：原子可分，电子是原子的组成部分

3.汤姆孙原子结构模型（葡萄干蛋糕模型、枣糕模型、西瓜模型）

带正电的物质均匀的分布在球体中，带负电的电子镶嵌在正电的物质中。

二、α粒子散射实验

1.实验装置

2.实验结果

1)绝大多数α粒子穿过金箔后运动方向偏离不多（平均20—30）

2)少数α粒子穿过金箔后运动方向有较大偏转

3)极少数α粒子产生超过900的大角度偏转

4)个别甚至反弹

三、卢瑟福的原子核式结构模型

1.核式结构模型（行星模型）

（1）在原子的中心有一个很小的核，叫原子核。

（2）原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里.

（3）带负电的电子在核外不停地绕核运动。

2.原子半径R、原子核半径r

R=10-10m

r=10-15----10-14m

B 物质的放射性

一、天然放射性现象

1．1896年法国物理学家贝可勒尔发现了天然放射现象，说明原子核可分。

1.天然放射性现象：原子核自发地放出射线的现象。

2.天然放射性：原子核自发地放出射线的性质.

3.放射性元素：具有放射性的元素。原子序数大于83的天然元素都具有放射性。

二、三种射线

放射铅盒照相底

片

天然放射现

1．三种射线的性质由下表列出：

2．原子核由于放出某种射线而转变成新核的变化，叫做原子核的衰变。

原子核衰变前后质量数、电荷数、能量均守恒。 α衰变： 211H+201n →42He

β衰变：

01n →11H+0

-1e

γ衰变： 一般伴随α，β衰变同时进行

3．放射性元素的半衰期

放射性元素有半数的原子核发生衰变所需要的时间，称为这种元素的半衰期。

X A Z Y A-4Z-2+H e 42

X A Z Y A Z+1+e 0-1

半衰期的快慢由原子内部因素决定与外界条件（物理状态、化学状态）无关。

m 0：放射性元素原有的质量 n ：n 个半衰期 （ n = t / T t ：时间 T ：半衰期 ）

m ：剩下的未衰变的放射性元素的质量

C 原子核的组成

1．质子的发现：1919年英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次用人工方法实现了原子核的转化，并发现了质子。

2．中子的发现：1932年英国物理学家查德威克用α射线轰击铍核，产生一种贯穿能力极强的射线，它能穿透几厘米厚的铅。这种射线就是中子。

144171N 7＋H 2e O 8＋H 1 94121B e 4＋H 2e c 6＋n 0

3．原子核的组成

1) 原子核是由质子和中子组成的。质子和中子统称为核子

2) 核子数A 等于质子数Z 与中子数N 之和，即 A=Z+N

3）原子核的表示

原子核常用符号 X A Z 来表示，X 是元素符号，Z 为

原子的原子序数，也代表电子数或质子数；A 为原子核的质量数，也代表质子加中子的总数，即核子数。

4）核力：使核子结合在一起的强相互作用（引力） 核力存在于质子之间、中子之间及中子与质子之间，即核子之间。

核力是只在 2.0×10－15米距离内起作用的短程强相互作

用力。由于核子的大小约为0.8×10－15米，故只有相邻的

核子之间才有核力作用。

D ．重核裂变、链式反应

一、核能

1．原子核的结合能：原子核分裂成核子吸收能量，核子结合成原子核要放出同样多的能量，这个能量叫做原子核的结核能。

2． 核能原子核发生变化时，可能吸收能量，也可能放出能量，放出的能量通常叫做核能。

二、重核裂变：重核受到其他粒子（如中子）轰击时裂变成两块或两块以上中等质量的核，同时还可能放出中子，并伴随着巨大能量放出，这就是重核裂变。

一个U235裂变可放出200MeV 核能，1MeV=106eV ，

1eV=1.6х10-19J

三、链式反应：重核裂变时放出的中子引起其他核的裂变，可以使裂变不断进行下去，这就是链式反应。

四、链式反应的条件

1．临界体积： 能够发生链式反应的最小体积

2．链式反应的条件：中子的再生率大于1，铀块体积大于临界体积

五、核武器杀伤作用强到弱

1．冲击波，2．光（热）辐射，3．贯穿辐射（中子、 γ射线）

4．放射性污染

U 23592n 10＋Ba 13856＋Kr 9536＋n 103＋能量

核岛 常规

岛 E 反应堆 核电站

一、反应堆

1．用人工方法控制核裂变链式反应速度并获得核能的装置，叫做核反应堆。

2．反应堆主要由核燃料棒(铀棒)、减速剂、控制棒、防护层和冷却系统等构成。

二、核电站

1、核电站：利用反应堆中的核燃料

裂变放出 的核能转变为电能的发电厂。

2、核电站构成及原理：由核岛、常规岛及配

套设施组成。裂变放出的核能将水加热变为（内能） 水蒸气使汽轮机（机械能）带动发电机发电（电能）。

第十三章：宇宙

A 万有引力定律

一、万有引力定律

1．万有引力定律：两个物体间的引力的大小，跟两物体质量的乘积成正比，跟两物体距离的平方成反比，方向在两物体的连线上。

2． 公式：F = Gm 1m 2/ r 2

3． 引力常量：

G=6.67×10-11N.m 2/kg 2

二、卡文迪什扭秤实验

实验装置

三、万有引力与重力

1.重力是万有引力的一个分力

2.地球上g 的变化讨论：

(1)g 从赤道到两极逐渐变大

(2)离地面越高g 越小

()g m h R GMm F '=+=2()2

h R GM g +='