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1、热学热力学第一定律：公式：做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的正号正号负号负号判断依据判断依据内能变化内能变化内能增加内能减少看温度做功做功外界对气体做功气体对外界做功体积热量热量吸热放热-热力学第二定律表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其 他变化。 表述二：不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功， 而不引起其他变化。 表述三：第二类永动机是不可能制成的。阿伏加德罗常数：NA6.021023/mol分子直径数量级 10-10米油膜法测分子直径：dV/SV:单分子油膜的体积(m3) S:油膜表面积(m2)分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；
2、大量分子做无规则的热运动； 分子间存在相互作用力。分子间的引力和斥力：(1)rr0，f引f斥，分子力表现为引力 (4)r10r0，f引f斥0，分子力0，分子势能0温度：宏观上，物体的冷热程度；微观上，物体内部分子无规则运动的 剧烈程度的标志。温度是分子平均动能的标志热力学温度与摄氏温 度关系：Tt+273T:热力学温度(K) t:摄氏温度()体积 V：1m3103L106mL气体分子所能占据的空间压强 p：标准大气压： 1atm1.013105Pa76cmH g(1Pa1N/m2)单位面积上，大量气体分子频繁撞 击器壁而产生持续、均匀的压力理想气体的状态方程：PV/T恒量 T 为热力学温度(K
3、)注: (1) 布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈； (2) 理想气体的状态方程成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单 位：T 为热力学温度(K)，而不是 t，t 为摄氏温度()。（3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快； (4)分子力做正功，分子势能减小,在 r0 处 F引F斥且分子势能最小； (5)气体膨胀,外界对气体做功 W0；吸收热量，Q0 (6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为 零，分子势能为零，理想气体的内能与体积无关,与温度和物质的量有关；液体表面张力
4、的日常实例：吹泡泡，小昆虫在水面，荷叶上的水珠、不粘锅等 固体分为晶体和非晶体，基本区别是是否有一定的熔点。 晶体分为单晶体和多晶体。单晶体具有各向异性和规则的外形特征。 晶体有：石英、食盐、萘，冰，各种金属、石墨，金刚石 非晶体：玻璃、沥青、石蜡、橡胶、松香近代物理近代物理光电效应光电效应现象, 实验装置,爱因斯坦光电效应方程： 总结出四个规律： 任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电 效应；低于这个极限频率的光不能产生光电效应。 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。 入射光照到金属上时，光子的发射几乎是瞬时的， 当入射光的
5、频率大于极限频率时，光电流强度与入射光强度成正比。 （光强度由光子数目 决定） 七色光的频率高低关系：红光频率低，紫光频率高 原子结构（三个模型）原子结构（三个模型） 1.汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开原子 的大门. 2.卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）卢瑟福 粒子散射实验装置,现象,从而总结出核 式结构学说 卢瑟福由 粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全 部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。 由 粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是 10-15m。 3.玻尔模型(引入
6、量子理论，量子化就是不连续性，整数 n 叫量子数) 三条假设三条假设 定态-原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐 射能量. 。(本假设是针对原子稳定性提出的) 跃迁-原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定。h =Em-En ) (本假设针对线状谱提出) 能量和轨道量子化-定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原子的不同能量状态跟电子沿不 同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道分布也是不 连续的) (针对原子核式模型提出，是能级假设的补充)玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论
7、（轨道量子化和能量量子化） ，玻尔理论成功 地解释了氢光谱的规律。但由于它保留了过多的经典物理理论（牛顿第二定律、向心力、 库仑力等） ，所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。 氢原子的激发态和基态的能量(最小)的关系是:En=E1/n2， 其中 E1=13.6eV,(大量)处于 n 激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式共有=n (n1)/2 种2 nC氢原子由高能级到低能级时，动能增加，势能降低，且势能的降低量是动能增加量的 2 倍，故总能量(负值)降低。 光子的发射与吸收光子的发射与吸收(跃迁条件):原子发生定态跃迁时,要辐射(吸收)一定频率的光子: h =Em-En 从高能级向低能
8、级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子， 也可能是由于碰撞（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递 能量） 。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子； 而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。 （如在基态， 可以吸收 E 13.6eV 的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子 的动能） 。天然放射现象天然放射现象 1.天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。 2.各种放射线的性质比较种 类本质质量（ u）电荷 （e）速度 （c）电离性贯穿性 射线氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住 射线电子1/
9、1840-10.99较强较强，穿几 mm 铝板 射线光子001最弱最强，穿几 cm 铅板3.半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。 （对大量原子核的统计规律）计算式为：N TttNN 210半衰期(由核内部本身的因素决定,与物理和化学状态无关)、 4.放射性同位素的应用 利用其射线： 射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。 射线 贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使 DNA 发生突变,可用 于生物工程，基因工程。 作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分 子结构及其功能。 进行考古研究。利
10、用放射性同位素碳 14，判定出土木质文物的产生年代。 一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同 位。半衰期短，废料容易处理。可制成各种形状，强度容易控制） 。四种核反应类型四种核反应类型衰变： 衰变： e4 2234 90238 92HThU 衰变： ePaTh0 1234 91234 90 衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。(2)重核的裂变： 原子弹n3KrBanU1 092 36141 561 0235 92在一定条件下(超过临界体积)，裂变反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。(3)轻核的聚变：（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）
11、氢弹2341 1120HHHen(4)人工转变：(发现质子的核反应)(卢瑟福)用 粒子轰击氮核, HOHeN1 117 84 214 7(发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的 射线轰击铍nCHeBe1 012 64 29 4nPHeAl1 030 154 227 13(人工制造放射性同位素) 正电子的发现(居里夫妇) 粒子轰击铝箔所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。 （注意：质量并（注意：质量并 不守恒。不守恒。 ）质量亏损 爱因斯坦质能方程 2mcE原子核的组成：原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子 在原子核中： 质子数等于电荷数 核子数等于质量数 中子数等于质量数减电荷数 结合能：因为几个粒子单独的质量和要比他们结合成复合粒子的质量要大，亏损的那一部 分质量以能量的形式释放出去，那部分能量就叫结合能，结合能越大，原子核越稳固 核能：核子结合成的子核或将原子核分解为核子时，都要放出或吸收能量，称为核能。 释放核能的途径裂变和聚变eSiP0 130 1430 15A ZX
