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1、六 热学、原子物理和波粒二象性,热学,分子热运动,分子动理论,都随分子间距r的增大而减小且斥力减小得快rr0,F引F斥r=r0,F引=F斥rr0,F引R斥其合力称为分子力,热学,分子热运动,p,热学,热学,原子,1.粒子的散射实验的现象如何?请你叙述卢瑟福的原子结构模型?答案(1)现象 粒子散射实验:绝大多数粒子穿过金箔后不偏转,少数发生较大偏转,极少数偏转角超过90,有的甚至接近180.(2)原子核式结构学说 粒子散射实验说明原子的中心有一个很小的核叫原子核,它集中了所有的正电荷和几乎全部的质量.,2.下面两表格是原子核衰变两种类型的比较以及三种射线性质的比较,请你完成横线上的有关内容.,(
2、1)原子核的衰变,答案 质量数,说明 衰变过程中一般会发生质量变化,但仍然遵循质量数守恒.和衰变次数的确定方法:先由质量数改变确定衰变次数,再由核电荷数守恒确定衰变次数.,(2)三种射线,答案 最弱,用纸能挡住 较强,穿透几毫米厚的铝板 最强,穿透几厘米厚的铅板 说明 半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定的,跟原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质或化合物)无关.,3.玻尔原子模型的内容可以概括为三点假设,请叙述此理论成功之处和局限性分别是怎样的?答案(1)玻尔原子的结构提出了三点假设,可简单地概括为:定态量子化;跃迁条件:h=E2-E1;轨道量子化.(2)玻尔理论解释
3、氢光谱之所以成功,是因为引入了量子论的观点,其之所以有局限,是因为仍过多地保留了经典理论的内容,要解释说明微观粒子的运动规律,只能用另一新的理论量子力学.,4.如何理解氢原子的能级?写出能级公式和半径公式.答案(1)能级图如下图所示.在玻尔模型中,原子的可能状态是不连续的,即原子处于不同的能级.(2)En=;rn=n2r1(n=1,2,3,)其中E1=-13.6 eV,r1=0.5310-10 m,对应基态的能量和轨道半径.,5.书写核反应方程应遵循什么原则?关于核反应应注意哪些问题?答案(1)书写原则反应前后的总质量数和电荷数守恒.(2)注意事项书写核反应方程时要以事实为依据.核反应通常不可
4、逆,方程中要用“”连接,不能用“=”连接.质量数守恒并不意味着反应前后粒子的总质量相等.无光子辐射时,核反应中释放的核能转化为生成的新核和新粒子的动能,在此情况下可应用力学规律(动量守恒和能量守恒)来计算核能.,6.请叙述核能和质量亏损的定义,质量和能量之间具有怎样的关系?如何计算核能?答案(1)核能:核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能.(2)质量亏损:组成原子核的核子质量之和与原子核质量之差叫核的质量亏损.,(3)质能方程 爱因斯坦在相对论中得出的质量和能量的联系式称为质能方程.其方程为E=mc2,它表明:物体的能量跟其质量成正比,物体质
5、量增加,物体能量就增加,反之,亦成立.(4)核能计算的两种方法 若m以kg为单位,则E=mc2,E单位为焦耳.若m以原子质量单位u为单位,则E=m931.5 MeV.,7.阿伏加德罗常数是联系宏观世界与微观世界的桥梁,在求解分子大小时,我们可以把分子看成球体和立方体两种不同的模型,对于固、液、气三态物质如何求解分子的大小呢?,答案 对任何分子,分子质量=对固体和液体分子,分子体积=气体分子的体积=气体分子的体积=平均每个分子占据的空间,8.布朗运动的定义和实质是什么?布朗运动说明了什么问题?影响布朗运动的因素有哪些?答案(1)悬浮于液体(或气体)中的小颗粒的无规则运动(2)固体微粒的无规则运动
6、(3)间接说明组成物质的分子的永不停息的无规则运动(4)温度越高,颗粒越小,布朗运动越明显 9.晶体与非晶体有何区别?什么是液晶?它有哪些特性和应用?答案(1)晶体、非晶体分子结构不同,表现出的物理性质不同.如外形、熔点等.其中单晶体表现出各向异性,多晶体和非晶体表现出各向同性.,(2)液晶既可以流动,又表现出单晶体的分子排列特点,在光学、电学物理性质上表现出各向异性,液晶显示技术有很大的应用.10.什么是液体的表面张力?产生表面张力的原因是什么?表面张力的特点和影响因素有哪些?答案 液体表面具有收缩的趋势,这是因为在液体内部分子引力和斥力可认为相等,而在表面层里分子间距较大(分子间距离大于r
7、0)、分子比较稀疏,分子间的相互作用力表现为引力的缘故.故液体各部分间相互吸引的力叫做表面张力.表面张力使液体自动收缩,液体表面有收缩到最小的趋势,表面张力的方向和液面相切;表面张力的,大小除了跟边界线的长度有关外,还跟液体的种类、温度有关.11.请你表述气体实验三定律的内容,并写出表达式.,答案 气体的状态由热力学温度、体积和压强三个物理量决定.(1)等温过程:pV=C或p1V1=p2V2(2)等容过程:p=CT或(3)等压过程:V=CT或,12.请你写出热力学第一定律的表达式,并说明公式中各字母代表的物理意义和符号是如何规定的?第一类永动机为何不能制成?答案(1)公式:U=Q+W(2)符号规则:当外界对物体做功时W取正,物体克服外力做功时W取负;当物体从外界吸热时Q取正,物体向外界放热时Q取负;U为正表示物体内能增加,U为负表示物体内能减小.(3)第一类永动机违背了热力学第一定律.,答案 一种表述是:不可能使热量由低温物体传递给高温物体,而不引起其他变化,这是按照热传导的方向性来表述的.另一种表述是:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化,这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的.该定律说明了第二类永动机是无法制成的.,13.热力学第二定律的两种表述的内容是什么?为什么第二类永动机无法制成?,返回,
