2022年汤姆孙原子模型.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习第十四章 原子 原子核教学目的：1知道电子的发觉和汤姆孙原子模型；2知道 粒子散射试验和原子的核式结构模型；3培育同学的观看才能、推理分析才能和辨证唯物主义的观点；教学过程：（熟悉发觉 X 射线,自然放射性,电子的三位科学家伦琴,贝克勒耳,汤姆孙,引入课题；）人们对物质结构的熟悉是逐步深化的；长期以来, 人们始终认为原子是组成物质的最小微粒,是不行分割的（原子 atom 这个字本意是“ 不行分割的） ；直到十九世纪末、二十世纪初,1895 年发觉 X 射线, 1896 年发觉自然放射性, 1897年发觉电子,连续显现的

2、这三大发觉在科学界和哲学界产生的影响是非常庞大,给整个物理学界带来了困惑和争辩,有人称作“ 原理的普遍毁灭”；文档来自于网络搜寻人们熟悉到原子也是可分的,且具有复杂的内在结构；讨论原子的结构,是本世纪初物理学进展的重要方面, 它推动了量子论的进展, 导致量子力学的创立,使人们对物质结构的熟悉进入到一个更深的层次；文档来自于网络搜寻引入新课师：这一章我们将学习原子和原子核物理中的一些基本原理,明白原子和原1 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习子和的性质、结构、运动规律及其应用；讨论对象

3、是微观粒子；你们知道原子的 结构是怎样的吗？文档来自于网络搜寻生：原子是由电子和原子核组成的 师：这种结构是这种结构是通过什么试验,如何分析推理得到的？生：不知道；师：我们对原子结构已有所熟悉,但仍不够全面、系统,特殊是仍不知道怎样在试验和理论的相互推动下,使熟悉得到进展的；现在,展的线索来学习；文档来自于网络搜寻就让我们沿着历史发 14.1 原子核式结构的发觉一电子的发觉1895 年,德国物理学家伦琴发觉X 射线之后,英国物理学家汤姆孙对阴极射线进行了更深化的试验讨论,确认阴极射线是带负电的粒子流；1897 年,他测定了组成阴极射线粒子的比荷 ,并发觉用不同物质做成的阴极发出的阴极射线粒子都

4、有相同的 em值,这说明不同物质都能发射这种带负电的粒子,它是构 成各种物质的共有成分；文档来自于网络搜寻那么汤姆孙是通过怎样的试验和分析发觉电子的呢？（指导同学带着以下问题看书回答： ）为什么说电子是原子的组成部分？汤姆孙测得的阴极射线粒子的比荷,大约是当时已知的氢离子比荷的 1840 倍；汤姆孙认为这不外乎两种可能,不是阴极射线粒子的电荷很大,就是它的质 量很小,后来汤姆孙测量了氢离子和阴极射线粒子的电荷,虽然测量不很精确,但可以确定组成阴极射线粒子的电荷与氢离子的电荷大小是基本相等的,由此得 出阴极射线粒子的质量比氢离子的质量小得多的结论,人们把这种粒子叫做电子；以后,美国物理学家密立根

5、于1917 年测定的基元电荷,这样,由电子的比荷和电量就可以算出电子的质量；文档来自于网络搜寻em1.75880 10 11库千克电子电量2 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习e1.602219 1019 库从而运算出电子质量是9.10953 1031千克,约为氢原子质量的1/1837 ；氢原子是当时已知的质量最小的原子,由电子质量比氢离子的质量小得多,汤姆孙认为,电子可能是组成原子的基本部分；文档来自于网络搜寻说明：使同学知道电子的发觉对人类熟悉原子结构有重大意义,转变了人们认为原

6、子是组成物质的最小微粒的看法；知道电子的比荷和电量的测定；文档来自于网络搜寻二汤姆孙的原子模型既然原子中存在带负电的电子,而原子通常是电中性的, 那么原子中肯定含有带正电的部分；电子的质量很小,因此,原子的质量主要集中在带正电的部分,原 子中带正电的部分和带负电的电子是怎样分布的呢？很自然的便提出了原子的 结构问题；文档来自于网络搜寻 最有影响的是 1903 年汤姆孙提出的原子模型； 他认为原 子是一个直径约为 1010米的球体,正电荷匀称分布在整个球 体中,带负电的电子就嵌在其中,似乎蛋糕中嵌着一粒粒葡 萄干一样,利用这一模型,能够说明一些试验事实,但是几 年后就被英国物理学卢瑟福发觉新的试

7、验事实否定了；文档来自于网络搜寻说明：应指出人类对原子结构的熟悉有一个进展过程,正确的结论；三 粒子散射试验不是一开头就能得出卢瑟福从 1909 年起做了闻名的 粒子散射试验,试验的目的是想证明汤姆 孙原子模型的正确性, 试验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据；在此基 础上卢瑟福提出了原子核式结构模型；文档来自于网络搜寻 粒子散射试验 ；（请同学带着以下两个问题阅读课本上 粒子散射试验）1试验用到哪些器材？各有什么作用？（试验是怎样做的？）放射源钋：放在带小孔的铅盒中,放射出 粒子 金箔：很薄,约 1 微米左右,作靶子；3 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5

8、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习荧光屏： 粒子穿过金箔后,打到荧光屏上可见闪光；显微镜：观看闪光； 2 观看到什么现象？（ 试验结果是什么？ ）绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原先的方向前进 少数粒子发生较大的偏转极少数粒子的偏转超过 这就是 粒子散射试验；90 度,有的几乎达到 180 度,象是被金箔弹了回来； 3那么怎样说明所看到的这种散射现象？用汤姆孙原子模型说明是否可行？（ 分析试验结果得到怎样的原子模型？）文档来自于网络搜寻师： 粒子与电子碰撞结果会怎样？生： 粒子具有相当大的动量,所以电子不行能使 粒子发生大角度的偏转；师：两侧正电荷作用于

9、粒子的斥力对 粒子运动有何影响？生：由汤姆孙原子模型可知, 两侧匀称分布的正电荷对 粒子的斥力大部分已抵 消,也不会使 粒子产生大角度的偏转；文档来自于网络搜寻由以上分析, 汤姆生原子模型与试验事实不符,应当否定；只有全部的正电 荷和几乎全部质量集中到一个很小的空间里（后来人们称这个质量集中点为“ 核”）,并且粒子非常接近它,才可能有大角度的散射现象；卢瑟福在这样分析基础上提出了原子的核式结构学说；并进行了 粒子散射的定量运算, 得出散射的粒子束在空间各方向的分布,这个运算结果与试验结果完全一样,从而证明了原子的核式结构；文档来自于网络搜寻四原子的核式结构模型卢瑟福在 1911 年提出了原子的

10、核式结构模型,认为在原子的中心有一个很小的核, 叫做原子核, 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里绕核旋转；文档来自于网络搜寻依据这一模型, 粒子穿过原子时,电子对 粒子运动的影响很小,影响 粒子运动的主要是带正电的原子核；而绝大多数的 粒子穿过原子时离核较远,受到的库仑斥力很小, 运动方向几乎没有转变, 只有极少数 粒子可能与核非常 接近,受到较大的库仑力,才会发生大角度的偏转；文档来自于网络搜寻4 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习原子核大小的

11、估量：依据 粒子散射试验,可以估算出原子核的直径约为10141015 米,原子直径大约是 1010 米,所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一,原子核体 积相当于原子体积的万亿分之一；文档来自于网络搜寻巩固：1氢原子的半径是 0.53 1010米,电子不致被吸引到核上,依据卢瑟福的原子 模型,电子绕核做匀速圆周运动的速度是多大？文档来自于网络搜寻解：氢原子核与电子间的库仑力就是电子绕核做匀速圆周运动的向心力；2估量氢原子核的密度大小； 已知氢原子核半径约为3 1015米,阿伏伽德罗常数为 6.02 10 23摩 文档来自于网络搜寻 解：氢原子核的体积为 一个氢原子的质量为 氢原子核的平均密度为 说明：氢核的密度为 1.17 10 17kgm 3, 而金子的密度是 19.3 10 3kgm 3,两个 密度相差甚远, 由此可以想象出原子的体积和原子核的体积相差多么悬殊,原子 核是多么小,原子内部是多么“ 空”；文档来自于网络搜寻板书设计： 14.1 原子结构的发觉 一电子的发觉 1汤姆孙阴极射线管测定比荷试验；实践 em = 1.75880 10 11 库千克 2汤姆孙原子模型；熟悉 二原子的核式结构 1卢瑟福 粒子散射试验；再实践 2原子核式结构模型；再熟悉 3对原子核大小的估量；5 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页