3、根據(jù)化學方程式計算
(1)一般步驟:
①寫出正確的化學方程式;②找出反應物和生成物之間的質量比;③找出已知量和未知量的關系;④對含雜質的反應物或生成物必須換算成其純量,然后再進行計算。為什么?⑤列出比例求解。
(2)計算類型:
①已知反應物質量求生成物質量;②已知生成物質量求反應物質量;③已知一種反應物質量求另一種反應物質量;④已知一種生成物質量求另一種生成物質量。
2、化學方程式
質量守恒定律是化學上的一個基本定律,是自然界一切化學變化所遵循的一個普遍規(guī)律。化學方程式是重要的化學用語,是學習化學的工具。
1、質量守恒定律
(1)內(nèi)容:參加化學反應的各物質的 等于反應后生成的各物質的 。
(2)實質(為什么守恒):從分子-原子觀點看,化學變化實質上是參加反應的各物質(反應物)發(fā)生了原子間的重新組合,才使反應物變成生成物。在一切化學變化中,反應前后元素(原子)的種類 ,原子的數(shù)目 ,原子的質量也 ,所以,參加反應的各物質的總質量等于反應后所有生成物的總質量。
3、熟練應用化學方程式進行有關計算。
2、準確描述化學方程式的含義,會正確書寫并配平簡單的化學方程式。
1、 領會質量守恒定律的涵義,能用化學反應的實質解釋該定律,并能運用它解釋有關問題及進行某些計算。
由光的波粒二象性的思想推廣到微觀粒子和任何運動著的物體上去,得出物質波(德布羅意波)的概念:任何一個運動著的物體都有一種波與它對應,該波的波長。
[例28]試估算一個中學生在跑百米時的德布羅意波的波長。
解:估計一個中學生的質量m≈50kg,百米跑時速度v≈7m/s,則m。
由計算結果看出,宏觀物體的物質波波長非常小,所以很難表現(xiàn)出其波動性。
[例29]為了觀察到納米級的微小結構,需要用到分辨率比光學顯微鏡更高的電子顯微鏡。下列說法中正確的是
A.電子顯微鏡所利用電子物質波的波長可以比可見光短,因此不容易發(fā)生明顯衍射
B.電子顯微鏡所利用電子物質波的波長可以比可見光長,因此不容易發(fā)生明顯衍射
C.電子顯微鏡所利用電子物質波的波長可以比可見光短,因此更容易發(fā)生明顯衍射
D.電子顯微鏡所利用電子物質波的波長可以比可見光長,因此更容易發(fā)生明顯衍射
解:為了觀察納米級的微小結構,用光學顯微鏡是不可能的。因為可見光的波長數(shù)量級是10-7m,遠大于納米,會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,因此不能精確聚焦。如果用很高的電壓使電子加速,使它具有很大的動量,其物質波的波長就會很短,衍射的影響就小多了。因此本題應選A。
2.正確理解波粒二象性
波粒二象性中所說的波是一種概率波,對大量光子才有意義。波粒二象性中所說的粒子,是指其不連續(xù)性,是一份能量。
(1)個別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性;大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動性。
(2)ν高的光子容易表現(xiàn)出粒子性;ν低的光子容易表現(xiàn)出波動性。
(3)光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性;在與物質發(fā)生作用時往往表現(xiàn)為粒子性。
(4)由光子的能量E=hν,光子的動量表示式也可以看出,光的波動性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和動量的計算式中都含有表示波的特征的物理量--頻率ν和波長λ。
由以上兩式和波速公式c=λv還可以得出:。
[例27]已知由激光器發(fā)出的一細束功率為P0=0.15kW的激光束,豎直向上照射在一個固態(tài)鋁球的下部,使其恰好能在空中懸浮。已知鋁的密度為ρ=2.7×103kg/m3,設激光束的光子全部被鋁球吸收,求鋁球的直徑是多大?(計算中可取π=3,g=10m/s2)
解:設每個激光光子的能量為E,動量為P,時間t內(nèi)射到鋁球上的光子數(shù)為n,激光束對鋁球的作用力為F,鋁球的直徑為d,則有:,;光子能量和動量間關系是,鋁球的重力和F平衡,因此,由以上各式解得d=0.33mm。
1.光的波粒二象性
干涉、衍射和偏振以無可辯駁的事實表明光是一種波;光電效應和康普頓效應又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子;因此現(xiàn)代物理學認為:光具有波粒二象性。
2.康普頓效應
在研究電子對X射線的散射時發(fā)現(xiàn):有些散射波的波長比入射波的波長略大?灯疹D認為這是因為光子不僅有能量,也具有動量。實驗結果證明這個設想是正確的。因此康普頓效應也證明了光具有粒子性。
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