高中物理 第十八章 原子结构 1 电子的发现 2 原子的核式结构模型同步备课课件 新人教版选修35.ppt

目标定位 1 知道阴极射线是由电子组成的以及电荷量是量子化的 2 了解 粒子散射实验的原理和现象以及卢瑟福原子核式结构模型的主要内容 3 知道原子和原子核的大小数量级 原子核的电荷数 1 实验 图1 如图1所示 真空玻璃管中k是金属板制成的 接感应圈的负极 a是金属环制成的 接感应圈的正极 会在k a间产生的高电压 可观察到玻璃壁上及管中物体在玻璃壁上的影 阴极 阳极 近万伏 淡淡的荧光 2 阴极射线荧光的实质是由于玻璃受到发出的某种射线的撞击而引起的 这种射线被命名为 阴极 阴极射线 深度思考 阴极射线中的粒子全部来源于阴极吗 答案在通常情况下 气体是不导电的 在强电场条件下 气体能够被电离而导电 在高真空的放电管中 阴极射线中的粒子主要来自阴极 对于真空度不高的放电管 粒子还可能来自管中的气体 解析阴极射线是由阴极直接发出的 故a错误 只有当两极间有高压且阴极接电源负极时 阴极中的电子才会受到足够大的电场力作用而脱离阴极成为阴极射线 故b错误 d正确 阴极射线是真空玻璃管内由阴极发出的射线 c正确 答案cd 1 汤姆孙根据阴极射线分别通过电场或磁场发生偏转 根据情况 证明了它的本质是的粒子流 并求出其比荷 2 换用的阴极做实验 所得的数值都相同 证明这种粒子是构成各种物质的共有成分 3 密立根通过著名的 油滴实验 精确地测出了电子电荷量 电子电荷量一般取e 电子质量me 偏转 带负电 不同材料 比荷 1 6 10 19c 9 1 10 31kg 解析电子是原子的组成部分 电子的发现说明原子是可以再分的 电子的电荷量与质量的比值称为电子的比荷 也叫荷质比 答案bc 例3 电子的电荷量最早由美国科学家密立根通过油滴实验测出 如图2所示 两块水平放置的平行金属板上 下极板与电源正负极相接 上 下极板分别带正 负电荷 油滴从喷雾器喷出后 由于摩擦而起电 油滴进入上极板中央小孔后落到匀强电场中 通过显微镜可以观察到油滴的运动 两金属板间距为d 不计空气阻力和浮力 图2 1 粒子从放射性物质 如铀和镭 中发射出来的快速运动的粒子 带有两个单位的电荷 质量为质量的4倍 电子质量的7300倍 正 氢原子 2 实验装置和实验现象 1 装置 放射源 金箔 荧光屏等 如图3所示 图3 2 现象 绝大多数的 粒子穿过金箔后方向前进 少数 粒子发生的偏转 极少数 粒子偏转角度超过90 有的几乎达到180 仍沿原来的 较大 深度思考 粒子散射实验现象能否定汤姆孙原子模型的依据是什么 答案 1 粒子在穿过原子之间时 所受周围的正 负电荷作用的库仑力是平衡的 粒子不会发生偏转 2 粒子正对着电子射来 质量远小于 粒子的电子不可能使 粒子发生明显偏转 更不可能使它反弹 例4 多选 如图4为卢瑟福所做的 粒子散射实验装置的示意图 荧光屏和显微镜一起分别放在图中的a b c d四个位置时 下述说法中正确的是 图4 a 相同时间内在a时观察到屏上的闪光次数最多b 相同时间内在b时观察到屏上的闪光次数比放在a时稍少些c 放在d位置时屏上仍能观察到一些闪光 但次数极少d 放在c d位置时屏上观察不到闪光解析在卢瑟福 粒子散射实验中 粒子穿过金箔后 绝大多数 粒子仍沿原来的方向前进 故a正确 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 粒子反弹回来 所以在b位置只能观察到少数的闪光 在c d两位置能观察到的闪光次数极少 故b d错 c对 答案ac 针对训练卢瑟福利用 粒子轰击金箔的实验研究原子结构 正确反映实验结果的示意图是 答案d解析 粒子轰击金箔后偏转 越靠近金原子核 偏转的角度越大 所以a b c错误 d正确 1 内容 在原子中心有一个很小的核 叫 原子的全部和几乎全部都集中在核内 带负电的在核外空间绕核旋转 2 对 粒子散射实验现象的解释 1 当 粒子穿过原子时 如果离核较远 受到原子核的斥力 运动方向改变 因为原子核很小 所以绝大多数 粒子不发生偏转 原子核 正电荷 质量 很小 很小 电子 2 只有当 粒子十分接近原子核穿过时 才受到很大的库仑力作用 偏转角才很大 而这种机会很少 3 如果 粒子正对着原子核射来 偏转角几乎达到180 这种机会极少 如图5所示 图5 3 原子核的电荷与尺度 1 原子内的电荷关系各种元素的原子核的电荷数 即原子内含有的 非常接近它们的 2 原子核的组成原子核是由组成的 原子核的电荷数就是核中的 3 原子核的大小对于一般的原子核 实验确定的核半径r的数量级为 而整个原子半径的数量级是 因而原子内部十分 空旷 电子数 原子序数 质子和中子 质子数 10 15m 10 10m 例5 多选 关于 粒子的散射实验 下列说法中正确的是 a 该实验说明原子中正电荷是均匀分布的b 粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用c 只有少数 粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上d 卢瑟福根据 粒子散射实验提出了原子核式结构理论 解析 粒子散射实验中 有少数 粒子发生大角度偏转说明三点