原子结构和原子核

原子结构和原子核一、电子的发现：汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转发现了电子二、原子结构：1、 原子复杂结构的发现(1)电子是原子的组成部分（汤姆孙）(2)天然放射现象（法国贝克勒耳）：氦核（）流 ：高速电子（）流：光子（）流2、原子的结构模型：汤姆孙“枣糕”模型或“西瓜模型”模型（错误）卢瑟福粒子散射实验发现原子的核式结构（正确） 注意：原子的质量数=质子数+中子数；原子的外层电子数=原子的质子数=原子序数原子核R数量级10-15m，原子半径R数量级是10-10m。原子核由核子（中子和质子）组成组成，原子的质量=中子数+质子数。三、氢原子光谱：连续光谱：包含一切频率的光所形成的光谱（产生：炽热的固体、液体及高压气体发光。如：炽热铁水发光）线状谱：一些不连续的亮线（产生：稀薄气体或金属蒸气发出的光谱。如：炽热钠蒸气发光）氢光谱解释：巴尔末公式 巴尔末线系（可见光区），这一组叫帕邢线系（红外线区），这一组叫赖曼线系（紫外线区）。其中：叫里德伯常量四、玻尔的氢原子理论的基本假设 轨道量子化和定态：1、核外电子轨道不连续，是分立的（轨道的量子化） 2、定态（稳定状态）：电子在可能轨道上的稳定的运动状态基态激发态能级：电子处于某一轨道（定态）时所具有的能量 即： 且有关公式： 3、原子的能量状态与轨道相对应，只有满足下列条件的轨道才是可能的轨道。电子的动量和周长的相乘积是普朗克恒量h的整数倍。 电子从较高能级（或较低能级）跃迁到较低能级（较高能级）时会发射（或吸收）光子。(本式叫：频率条件或辐射条件) 氢光谱规律的解释：能级：根据 （，其中，可知：）由此得：能级E=-EK，又。 可得：E=-EK=-。得：。其中里德伯常量R=当电子从其它高能量轨道跃迁到第二轨道时，放出巴尔末线系；当电子从其它高能量轨道跃迁到第三轨道时，放出帕邢系线系；当电子从其它高能量轨道跃迁到第一轨道时，放出赖曼线系。五、核式和核反应 1、核式： 2、核反应：基本粒子：粒子（） 粒子（） 粒子（） 中子（） 质子（） 正电子（）核反应过程中：质量数守恒，电荷数守恒，动量守恒。类型：衰变和人工核反应 a、衰变：（箭号左边只有一个原子核）如： 注意：一般有、衰变（还有正电子衰变）；半衰期：一半原子数发生衰变的时间。还没有衰变的质量：b、人工核反应：箭号左边有两个或两个以上的原子核和基本粒子 a、（一般的）人工核反应：（发现质子）（发现中子） b、重核裂变：（原子弹爆炸）c、轻核聚变：（氢弹爆炸）六、原子核的结合能：中等质量的原子，其核子平均结合能最少。 1、爱恩斯坦的质能方程：E=mC2，E=mC2。 一定m和一定E相对应，E可以被转换成m 2、有效释放原子能的途径：重核裂变 轻核聚变 3、一个原子质量单位： （老教程：嬗变：一种原子核变成另一种性质不同的另一种原子核。衰变：原子核自发地进行嬗变。 核放应：人工所进行的嬗变） 4、轻核的聚变（热核反应）氢弹（在太阳内部激烈进行着）5、重核的裂变（链式反应）原子弹 临界体积：直径，质量约为 6、原子核内部中子和质子的衰变：。 7、核电站利用核能发电的发电站1、核反应堆：人工控制核反应的装置。2、核反应堆的构造：（1）核燃料铀棒（吸收慢中子）（2）减速剂石墨（使快中子变为慢中子）（3）控制棒镉棒（4）水泥保护层 （5）传输热能的物质水或金属钠七、核力：短程力强相互作用 弱相互作用八、（1）新发现粒子类型：强子（由夸克组成，夸克有6种）、轻子（有6种）和媒介子 （2）宇宙的演化1、宇宙的大爆炸理论：宇宙是又大爆炸而形成的。2、大爆炸的各阶段：爆炸经10-44s后、温度T=1032K。存在大量的夸克、轻子中微子、胶子和电子等粒子；经10-6s后、温度T=1013K。夸克组成中子和质子等强子，是强子时代。再晚时、温度T=1011K。这时，夸克剩很少，自由的光子、中微子和电子等轻子大量存在，是轻子时代。当温度降到109K，中子和质子结合成氘核，又生成氚核、氦核；当温度降到104K，宇宙又电子、质子和氦核等电离气体组成。当温度降到3103K，电子和质子组成氢，温度再降低时，质子、电子、原子等与光子分离组成恒星和星系。3、恒星的演化1、恒星的形成：宇宙尘埃（万有引力）