本试题 “选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母前的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.)A.(选修模块3-3)(1)...” 主要考查您对动量守恒定律
阿伏伽德罗常数
分子热运动
分子间的相互作用力
热力学第一定律
光的折射定律
双缝干涉
激光
玻尔的原子理论
氢原子的能级
核反应
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动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:
系统动量守恒的判断方法:
方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下:
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。
方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下:
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。
阿伏加德罗常量:
摩尔的任何物质含有的微粒数都相同,这个数的测量值NA=6.02×1023 mol-1。是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。
分子热运动:
物体里的分子永不停息地做无规则运动,这种运动跟温度有关,所以通常把分子的这种运动叫做热运动。扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。
分子间有空隙的依据:
分子可以永不停息地运动
气体容易被压缩
水与酒精混合后总体积减小
物体的热胀冷缩等
分子力:
1.概念:分子间同时存在着引力和斥力,分子力是二者的合力。
2. 存在依据:分子间有空隙,但液体仍有一定的体积,固体有一定的形状和体积等;固体很难被拉断,固体、液体很难被压缩等
3.分子间引力与斥力都随分子间距离的减小而增大,但斥力随距离变化快,分子力与分子间距离不是单调关系
热力学第一定律在理想气体中的应用方法:
1.功W的正负分析
若体积V增大,则W取“-”;若体积V减小,则形取“+”。
注意,若气体向真空中自由膨胀时,则W=0。
2.△U的正负分析
一定质量理想气体的内能只与温度有关。
若温度T增大,△U取“+”;若温度T减小,△U取“-”;若T不变,贝△U=0。
3.Q的正负分析:
绝热Q=0,吸热Q取“+”,放热Q取“-”。
4.气体状态变化还应结合分析
5.由图像讨论气体的功、热量和内能
(1)等温线(如图所示):一定质量的理想气体,
,等温降压膨胀,内能不变,吸热等于对外做的功。
,等容升温升压,不做功,吸热等于内能增加。
,等压降温压缩,放热等于外界做功和内能减少量。
(2)等容线(如图所示):一定质量的理想气体,。
状态及能量变化同等温线分析。
(3)等压线(如图所示):一定质量的理想气体.等温升压压缩,内能不变,外界做功等于放热;等压升温膨胀,吸热等于内能增加量和对外做的功;等容降温降压,内能减小量等于放热。
光的折射定律:
1、光的折射现象:光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射。
2、光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居于法线两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
3、在折射现象中,光路是可逆的。
折射成像作图法:
1.折射成像画法应用折射定律,确定物点发出的任意两条入射光线的折射光线,即可找到折射所成的像。如图所示。
2.四点提示
(1)光线实际是从哪个物体发出的;
(2)是从光密介质射向光疏介质还是从光疏介质射向光密介质;
(3)必要的时候还需要借助光的可逆性原理;
(4)注意作图时一定要规范,光线与法线、光线的反向延长线要用实线和虚线区分。
光的干涉:
1.定义:在两列光波的叠加区域,某些区域的光被加强,出现亮纹,某些区域的光被减弱,出现暗纹,且加强区域和减弱区域互相间隔的现象叫做光的干涉现象
2.发生干涉的条件:两列光的频率相同、相位差恒定和振动方向相同
能发生干涉的两列波称为相干波。如果两个光源发出的光能够发生干涉,这样的两个光源称为相十光源,相干光源可将同一束光分成两列光而获得
3.明暗条纹的条件:亮纹:
暗纹:
双缝干涉:
①中央为亮纹,两侧是明、暗相间的条纹,且亮纹与亮纹间、暗纹与暗纹问的距离相等。
②相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离,其中d为两缝问的距离,L为缝到屏的距离,λ为光的波长。此式表明,相同装置,波长越长,干涉条纹越宽。
③若用白光做实验,则中央亮纹为白色,两侧出现彩色条纹。彩色条纹显示了不同颜色光的于涉条纹间距是不同的
双孔干涉:
中央是一条直亮条纹,两侧是明暗相间的条纹,形状为焦点相同的双曲线,两焦点连线与双孔连线平行
概念 | 激光是原子受激发产生的光 两列相同激光相遇可以发生干涉,激光是相干光,激光是人工产生的光 |
特性 | (1)相干性好。所谓相干性好,是指频率单一,容易产生干涉现象 (2)平行度非常好。与普通光相比,传播相同距离激光束的扩散程度小,光线仍能保持很大的强度,保持它的高能量 (3)亮度非常高。它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来,可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千度的高温 (4)单色性很好。激光的频率范围极窄,颜色几乎是完全一致的 |
应用 | (1)相干性好的应用光纤通信,全息照相 (2)平行度好的应用激光雷达、读盘 (3)亮度高的应用医用激光刀,切割金属等难熔物质,激光育种,激光武器 (4)单色性好的应用作为干涉、衍射的光源 |
玻尔的原子理论:
经典理论的困难 | 原子的稳定性 | 电子做加速运动应该辐射电磁波,逐渐减小能量和轨道半径,最终落入原子核,原子是不稳定的,与事实不符 |
原子光谱的分立性 | 电子绕核运行辐射频率应等于电子绕核运行频率,由于运行轨道的减小,辐射电磁波频率应不断变化而形成连续光谱,这与原子光谱一明线光谱不符(固定的若干种频率) | |
玻尔理论基础 | 实验基础 | 氢原子光谱的分立特征 |
理论基础 | 普朗克关于黑体辐射的量子论与爱因斯坦的光子说 | |
波尔理论内容 | 量子化假设 | ①电子的轨道是量子化的。电子运行轨道的半径不是任意的,只有半径的大小符合一定条件的轨道才是可能的。电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的,不产生电磁辐射 ②原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫做能级。原子中这些具有确定能量的稳定状态称为定态。能量最低的状态叫做基态,其他的状态叫做激发态 |
频率条件 | 当电子从能量较高的定态轨道(Em)跃迁到能量较低的定态轨道(En)时,会放出能量为hv的光子,这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hv=Em一En | |
对光谱的解释 | 原子光谱的分立性 | 通常情况下,原子处于基态,基态是稳定的,处于激发态的原子是不稳定的。原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差。由于原子的能级是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的。因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线 |
特征谱线 | 由于不同的原子具有不同的结构,能级各不相同,因此辐射(或吸收)的光子频率也不同,这就是不同元素的原子具有不同的特征谱线的原因 | |
氢原子光谱线系 | 玻尔理论不但成功地解释了氢光谱的巴耳末系,而且对当时已发现的氢光谱的另一线系——帕邢系(在近红外区)也能很好地解释。它是电子从n=4、5、6等能级向n=3 能级跃迁时辐射出来的。此外,玻尔理论还预言了当时尚未发现的氢原子的其他光谱线系,这些线系后来相继被发现,也都跟玻尔理论的预言相符 |
玻尔的原子理论的成功与局限:
玻尔的原子理论第一次将量子观引入原子领域,提出定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱规律,但玻尔引入的量子化观点并不完善。在量子力学中,核外电子并没有确定的轨道,玻尔的电子轨道只不过是电子出现概率较大的地方。把电子的概率分布用图像表示时,用小黑点的稠密程度代表概率的大小,其结果如同电子在原子核周围形成的云雾,称为“电子云
氢原子的能级:
1、氢原子的能级图
2、光子的发射和吸收
①原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向低能级跃迁,经过一次或几次跃迁到达基态,跃迁时以光子的形式放出能量。
②原子在始末两个能级Em和En(m>n)间跃迁时发射光子的频率为ν,其大小可由下式决定:hυ=Em-En。
③如果原子吸收一定频率的光子,原子得到能量后则从低能级向高能级跃迁。
④原子处于第n能级时,可能观测到的不同波长种类N为:。
⑤原子的能量包括电子的动能和电势能(电势能为电子和原子共有)即:原子的能量En=EKn+EPn。轨道越低,电子的动能越大,但势能更小,原子的能量变小。
电子的动能:,r越小,EK越大。
氢原子的能级及相关物理量:
在氢原子中,电子围绕原子核运动,如将电子的运动看做轨道半径为r的圆周运动,则原子核与电子之间的库仑力提供电子做匀速圆周运动所需的向心力,那么由库仑定律和牛顿第二定律,有,则
①电子运动速率
②电子的动能
③电子运动周期
④电子在半径为r的轨道上所具有的电势能
⑤等效电流由以上各式可见,电子绕核运动的轨道半径越大,电子的运行速率越小,动能越小,电子运动的周期越大.在各轨道上具有的电视能越大。
原子跃迁时光谱线条数的确定方法:
1.直接跃迁与间接跃迁
原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时,有时可能是直接跃迁,有时可能是间接跃迁,两种情况辐射(或吸收)光子的频率可能不同。
2.一群原子和一个原子
氧原子核外只有一个电子,这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上,在某段时间内,由某一轨道跃迁到另一个轨道时,可能的情况只有一种,但是如果容器中盛有大量的氢原子,这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现了。
3.一群氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射的光谱线条数
如果氢原子处于高能级,对应量子数为n,则就有可能向量子数为(n一1),(n一2),(n一3)…1诸能级跃迁,共可形成(n一1)条谱线,而跃迁至量子数为(n一 1)的氢原子又可向(n一2),(n一3)…1诸能级跃迁,共可形成(n一2)条谱线。同理,还可以形成(n一3),(n 一4)…1条谱线。将以上分析结果归纳求和,则从量子数为n对应的能级向低能级(n—1),(n一2)…1跃迁可形成的谱线总条数为(n一1)+(n一2)+(n一3)+ …+1=n(n一1)/2。数学表示为
4.一个氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射的光谱线条数
对于处于量子数为n的一个氢原子,它可能发生直接跃迁,只放出一个光子,也可能先跃迁到某个中间能级上,再跃迁回基态而放出两个光子,也可能逐级跃迁,即先跃迁到n一1能级上,再跃迁到n一2能级上, ……,最后回到基态上,共放出n—1个光子。即一个氢原子在发生能级跃迁时,最少放出一个光子,最多可放出n一1个光子。
利用能量守恒及氢原子能级特征解决跃迁电离等问题的方法:
在原子的跃迁及电离等过程中,总能量仍是守恒的。原子被激发时,原子的始末能级差值等于所吸收的能量,即入射光子的全部能量或者入射粒子的全部或部分能量;原子被电离时,电离能等于原子被电离前所处能级的绝对值,原子所吸收的能量等于原子电离能与电离后电离出的电子的动能之和;辐射时辐射出的光子的能量等于原子的始末能级差。氢原子的能级 F 关系为,第n能级与量子数n2成反比,导致相邻两能级间的能量差不相等,量子数n越大,相邻能级差越小,且第n能级与第n一1能级的差比第n能级与无穷远处的能级差大,即另外,能级差的大小故也可利用光子能量来判定能级差大小。
跃迁与电离:
激发的方式:
与“选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把...”考查相似的试题有: