2.原子的核式结构模型(精品).pptx

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1、汤姆生在实验室卢瑟福19世纪是电磁学大发展的时期,到七、八十年代电气工业开始有了发展,其中电气照明也吸引了许多科学家的注意，问题涉及低压气体放电现象，于是，人们竞相研究与低压气体发电现象有关的问题。低压气体辉光放电等离子球放电低压气体辉光放电一、阴极射线1.实验装置：真空玻璃管、_、阳极和感应圈.2.实验现象：感应圈产生的高电压加在两极之间，玻璃管壁上发出_(A.阴极射线 B.荧光).3.阴极射线：荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线命名为_.阴极阴极B阴极射线【判一判判一判】(1)阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的.()(2)阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光.()(

2、1)阴极射线由阴极发出(2)玻璃受到阴极射线的撞击会产生荧光效应二、电子的发现1.实验现象英国物理学家_使用气体放电管对阴极射线进行了一系列实验研究.(1)让阴极射线分别通过电场和磁场,根据_现象,证明它是_(A.带正电 B.带负电)的粒子流并求出其比荷.(2)换用_的阴极做实验,所得_的数值都相同,是氢离子比荷的近两千倍.证明这种粒子是构成各种物质的共有成分.汤姆孙汤姆孙偏转偏转B不同材料不同材料比荷比荷2.2.电子电子(1)(1)组成阴极射线的粒子称为组成阴极射线的粒子称为_._.(2)(2)密立根“油滴实验”.电子电子阴极射线阴极射线电电子子负电e=1.60210=1.60210-19-

3、19 C氢离子氢离子m=9.110=9.110-31-31 kg组成组成成分成分电性：_电量：_，与_带电量相同质量：_质子与电子的质量比探究一：探究一：怎样通过实验确定阴极射线是带负电的粒子？在金属板D1D2之间未加电场时，射线不偏转，射在P1点。施加如图电场后射线偏转，射在P2点。发现阴极射发现阴极射线带线带负电负电为了使射线回到为了使射线回到P P1 1点点探究二：探究二：怎样通过实验确定带电粒子的比荷？需在需在D D1 1D D2 2之间施加之间施加什么方向什么方向的磁场的磁场垂直纸面向外垂直纸面向外的磁场的磁场去掉去掉D D1 1D D2 2之之间间的电场的电场射线在磁场作用下偏转，

4、射在P3点。探究三：电子发现的历程电子发现的历程如图是汤姆孙气体放电管示意图1.1.真空玻璃管两极加上高电压玻璃管壁上玻璃管壁上发出荧光发出荧光2.2.物理学家戈德斯坦将阴极发出的射线命名为阴极射线.3.3.猜想:(1)阴极射线是一种电磁辐射.(2)阴极射线是带电微粒.4.英国物理学家汤姆孙让阴极射线在电场和磁场中偏转.发现阴极射发现阴极射线带负电线带负电测出了粒测出了粒子的比荷子的比荷发现发现电子电子思考：为什么说电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元？汤姆孙研究发现：许多现象中都发现了同样的带电粒子同样的带电粒子-电子电子，它的质量只比最轻原子质量的两千分之一稍多一点。汤姆生的伟大

5、发现 汤姆生发现电子之前人们认为原子是组成物体的最小微粒,是不可再分的.汤姆生对阴极射线等现象的研究中发现了电子,从而敲开了原子的大门.汤姆生在实验室【特别提醒】(1)注意阴极射线和X射线的区别.阴极射线是电子流，X射线是电磁辐射.(2)由阴极射线在电场、磁场中的偏转可确定射线由带负电的粒子组成.例1：阴极射线从射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图.若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为()A.平行于纸面向下 B.平行于纸面向上 C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里C例1：阴极射线从射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图.若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应

6、为()A.平行于纸面向下 B.平行于纸面向上 C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里C【互动探究互动探究】例题中如果通过施加电场来实现射线向上偏转，所加电场的方向应为()F电EA1.关于阴极射线的实质，下列说法正确的是()A.阴极射线实质是氢原子 B.阴极射线实质是电磁波C.阴极射线实质是电子 D.阴极射线实质是X射线随堂练习阴极射线是原子受激发射出的电子关于阴极射线是电磁波、X射线，都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的.C汤姆孙发现电子之后，原子中正负电荷如何分布电子正电荷一.汤姆孙的原子模型汤姆生提出的枣糕原子模汤姆生提出的枣糕原子模型是否正确呢？型是否正确呢？枣糕模型枣糕模型汤姆

7、孙原子模型：汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个_，_弥漫性地均匀分布在整个球内，_镶嵌在球中.球体球体正电荷正电荷电子电子二二.粒子散射实验放射粒子荧光屏荧光屏注意：1.实验在真空中进行2.金箔必须很薄。1.实验装置：粒子源、_、放大镜和_._.金箔金箔仍沿原来荧光屏荧光屏显微镜放在显微镜放在A A、B B、C C、D D四个方向上，由四个方向上，由散射到各个方向的散射到各个方向的粒子所占比例得到：2.实验现象（1）.绝大多数粒子穿过金箔后 _ 方向前进。（2）.但_ 粒子发生了较大的偏转。（3）.并且有_ 粒子的偏转超过了90。（4）.有的甚至几乎达到_。少数极少数180（1

8、）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？汤姆逊枣糕原子模型能否解释？二二.粒子散射实验由于电子质量远小于粒子质量，所以电子不可能使粒子发生大角度偏转.（3）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成粒子的大角度偏转？为什么？（2）按照枣糕模型，粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？没有可能正电荷在原子内是均匀分布的，粒子穿过原子时，受到的两侧斥力大部分抵消，不可能使粒子发生大角度偏转，更不可能被反向弹回。没有可能这与这与粒子的散射粒子的散射实验相矛盾实验相矛盾原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上二二.粒子散射实验2.但少数粒子发生了较大

9、的偏转，极少数粒子的偏转超过了90有的甚至几乎达到180。原子内部绝大部分是“空”的1.绝大多数粒子仍沿原来方向前进原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上1内容：1911年由卢瑟福提出，在原子年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫中心有一个很小的核，叫_.它集它集中了原子全部的中了原子全部的_和几乎全部的和几乎全部的_，_在核外空间运动在核外空间运动.三.卢瑟福的核式结构原子核正电荷质量电子2.但少数粒子发生了较大的偏转，极少数粒子的偏转超过了90有的粒子甚至几乎达到180。1.绝大多数仍沿原来方向前进2.对粒子散射的解释三.卢瑟福的核式结构原子的全部正电荷和几乎

10、全部质量都集中在原子核里.原子核很小，所以原子内部绝大部分是“空”的3.3.原子的核式结构与原子的枣糕模型的比较.1.尺度：根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的.原子半径的数量级是10-10m,原子核原子半径的数量级是10-15m.原子核原子核原子原子4.原子核的尺度原子半径数量级是10-10 m，而原子核半径数量级是10-15 m，二者相差十万倍之多，故原子核在原子中所占的体积是很小的.思考：思考：原子核的大小在整个原子中占有多大的比例？（1 1）否定了汤姆孙的原子结构模型）否定了汤姆孙的原子结构模型（2）提出了原子核式结构模型，明确了原子核大小的数量提出了原子核式结构模型，明

11、确了原子核大小的数量级级.粒子散射实验的意义例1.如图为粒子散射实验的装置示意图,关于荧光屏和显微镜一起分别放在A、B、C、D四个位置时相同时间相同时间观察到的现象,下述说法中正确的是()A.放在A位置时,观察到屏上的闪光次数最多B.放在B位置时,观察到屏上的闪光次数只比A位置稍少些C.放在C、D位置时,屏上观察不到闪光D.放在D位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少绝大多数粒子仍沿原来的方向前进。少数粒子发生大角度偏转,极少数粒子偏转角度大于90,极个别粒子被反射回来AD审题时注意关键词语“次数最多”、“稍少”、“极少”等.例2.卢瑟福通过粒子散射实验,判断出原子的中心有一个很小的核,并

12、由此提出了原子的核式结构模型.如图所示的平面示意图中,、两条实线表示粒子运动的轨迹,则沿所示方向射向原子核的粒子可能的运动轨迹为虚线中的()A.轨迹a B.轨迹b C.轨迹c D.轨迹d粒子靠近中心时会受到较大的排斥力,轨迹向上弯曲，粒子做曲线运动，其轨迹应该为a，A1.1.在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转，其原因是()A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.金箔中的金原子间存在很大的空隙，只有极少数碰到金原子随堂练习A实验中所用金箔尽管很薄，但也有很多层原子，由此可知，有少数粒子发生大角度偏转显然不是由

13、于碰到金原子.少数粒子发生了较大角度的偏转，说明只有少数粒子受到很强的斥力，这反映出在原子内部正电荷分布在很小的空间，且质量很大；实验不能说明原子中存在着带负电的电子3.关于阴极射线的性质，下列说法正确的是()A.阴极射线带负电B.阴极射线带正电C.阴极射线中的负电粒子的比荷与氢离子的基本相同D.阴极射线中的负电粒子的带电荷量与氢离子的基本相同AD随堂练习阴极射线是电子流，故带负电，电子与氢离子的带电荷量相同，但质量不同.4.4.关于电子的发现，下列叙述中正关于电子的发现，下列叙述中正确的是确的是()()A.A.电子的发现，说明原子是由电子电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成的和原子核组成

14、的B.B.电子的发现，说明原子具有一定电子的发现，说明原子具有一定的结构的结构C.C.电子是第一种被人类发现的微观电子是第一种被人类发现的微观粒子粒子D.D.电子的发现，比较好地解释了物电子的发现，比较好地解释了物体的带电现象体的带电现象随堂练习物体带电的过程，就是电子的得失和转移的过程BCD电子的发现，说明原子有一定的结构，但不能说明原子是由电子和原子核组成的电子是人类发现的第一种微观粒子2.关于粒子散射实验 ()A.绝大多数粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转B.粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C.粒子离开原子核的过程中，动能增加，电势能也增加D.对粒子散射实验的数据进行分

15、析，可以估算出原子核的大小随堂练习从粒子的散射实验的数据可以估算出原子核直径的大小约为10-15 m10-14 m.当粒子接近核时，克服电场力做功，所以其动能减少，电势能增加；当粒子远离原子核时，电场力做正功，其动能增加，电势能减少.D课堂要点小结例2：汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷，电子流平行于极板射入，极板P、P间同时存在如图匀强电场和匀强磁场时，电子流不会发生偏转；极板间只存在如图匀强磁场时，电子穿出电容器时的偏转角=rad.板长L=3.010-2 m,电场强度大小为E=1.5104 V/m，磁感应强度大小为B=5.010-4 T.求电子比荷.解：无偏转时只存在磁场时：由几何知识可得：联立可得：2.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的粒子流，这些粒子是_.若加在阴极射线管内两个电极上的电压为1.6104 V，电子离开阴极表面时的速度为零，则电子到达阳极时的速度v=_.随堂练习电子电子由阴极到阳极，由动能定理得：所以：