高中物理 3.13.2 电子的发现及其重大意义 原子模型的提出课件 沪科版选修35.ppt

第3章原子世界探秘 3 1电子的发现及其重大意义原子模型的提出 1 知道阴极射线的组成 电子是原子的组成部分 2 了解汤姆生发现电子的研究方法及蕴含的科学思想 3 了解 粒子散射实验的实验器材 实验原理和实验现象 4 知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容 5 知道原子和原子核大小的数量级 原子的组成及带电情况 学习目标定位 知识储备区 2 高压放电阴极荧光物质3 质量很小 4 绝大多数少数超过反弹 知识链接 新知呈现 1 1 qe相同相反 2 qvb左手定则 知识储备区 6 1 原子序数电子 5 原子核正电荷全部质量绕着核旋转 学习探究区 一 对阴极射线及电子比荷的研究 二 粒子散射实验及原子核式结构模型 一 对阴极射线及电子比荷的研究 问题设计 如图2所示为测定阴极射线粒子比荷的装置 从阴极k发出的阴极射线通过一对平行金属板d1 d2间的匀强电场 发生偏转 图2 1 在d1 d2间加电场后射线偏到p2 则由电场方向知 该射线带什么电 答案负电 2 再在d1 d2间加一磁场 电场与磁场垂直 让射线恰好不偏转 设电场强度为e 磁感应强度为b 则电子的速度多大 答案粒子受两个力作用 电场力和磁场力 两个力平衡 即有qe qvb 得 v 3 撤去电场 只保留磁场 使射线在磁场中做圆周运动 若测出轨道半径为r 则粒子的比荷是多大 答案 要点提炼 1 让阴极射线通过一对平行板间的匀强电场 根据现象 证明它是的粒子流 2 当板间加电场时 电子在板间做类平抛运动 3 当既加电场又加磁场时 射线不偏转 说明受到的电场力和洛伦兹力平衡 偏转 带负电 4 通过实验 巧妙利用电场力与洛伦兹力平衡 确定了阴极射线的 并测量出粒子的 5 改变阴极材料时 测得的也相同 这表明这种粒子是多种材料的 速度 比荷 比荷 共同成份 返回 二 粒子散射实验及原子核式结构模型 阅读课本 粒子散射实验 说明 1 粒子散射实验装置由几部分组成 实验过程是怎样的 问题设计 答案实验装置 放射源 钋放在带小孔的铅盒中 放射出高能 粒子 带两个单位的正电 质量为氢原子质量的4倍 金箔 特点是金原子的质量大 且易延展成很薄的箔 放大镜 能绕金箔在水平面内转动 荧光屏 荧光屏装在放大镜上 整个实验过程在真空中进行 金箔很薄 粒子 he 很容易穿过 42 实验过程 粒子经过一条细通道 形成一束射线 打在很薄的金箔上 由于金原子中的带电粒子对 粒子有库仑力作用 一些 粒子会改变原来的运动方向 带有放大镜的荧光屏可以沿图中虚线转动 以统计向不同方向散射的 粒子的数目 2 卢瑟福的核式结构模型对 粒子散射实验是如何解释的 答案卢瑟福的核式结构模型对 粒子散射实验的解释 如图所示 由于原子核很小 大部分 粒子穿过金箔时都离核很远 受到的斥力很小 它们的运动几乎不受影响 只有极少数 粒子从原子核附近飞过 明显地受到原子核的库仑斥力而发生大角度的偏转 要点提炼 1 粒子散射实验的结果 1 绝大多数的 粒子穿过金箔后沿的方向前进 2 少数 粒子发生了的偏转 3 有少数 粒子的偏转角超过 甚至有极少数 粒子被反弹回来 原来 大角度 90 2 核式结构模型卢瑟福依据 粒子散射实验的结果 提出了原子的核式结构模型 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里 在核外空间绕核旋转 原子核 正电荷 质量 带负电的电子 例1如图3所示为卢瑟福和他的同事们做 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 观察到的现象 下列说法中正确的是 图3 a 放在a位置时 相同时间内观察到屏上的闪光次数最多b 放在b位置时 相同时间内观察到屏上的闪光次数只比a位置时稍少些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 解析根据 粒子散射现象 绝大多数 粒子沿原方向前进 少数 粒子发生较大偏转 偏转的角度甚至大于90 也就是说它们几乎被 撞了回来 故本题应选择a b d 答案abd 例2卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有 a 原子的中心有个核 叫原子核b 原子的正电荷均匀分布在整个原子中c 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里d 带负电的电子在核外绕着核旋转 答案acd 返回 解析卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是 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绕着核旋转 由此可见 b选项错误 a c d选项正确 课堂要点小结 电子的发现和原子的核式结构模型 返回 自我检测区 1 2 3 1 卢瑟福提出原子的核式结构学说的依据是用 粒子轰击金箔 实验中发现 粒子 a 全部穿过或发生很小偏转b 绝大多数穿过 只有少数发生较大偏转 有的甚至被弹回c 绝大多数发生很大偏转 甚至被弹回 只有少数穿过d 全部发生很大偏转 1 2 3 解析卢瑟福的 粒子散射实验结果是绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 故选项a错误 粒子被散射时只有少数发生了较大角度偏转 并且有极少数 粒子偏转角超过了90 有的甚至被弹回 偏转角几乎达到180 故选项b正确 选项c d错误 答案b 1 2 3 2 卢瑟福的 粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况 a 原子内存在电子b 原子的大小为10 10mc 原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上d 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 1 2 3 1 2 3 解析根据 粒子散射实验现象 绝大多数 粒子穿过金箔后沿原来方向前进 少数发生较大的偏转 极少数偏转角超过90 可知a c错 而实验结果不能判定原子的大小为10 10m b错 故选d 答案d 1 2 3 3 电子所带电荷量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的 他测定了数千个带电油滴的电荷量 发现这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍 这个最小电荷量就是电子所带的电荷量 密立根实验的原理如图4所示 a b是两块平行放置的水平金属板 a板带正电 b板带负电 图4 1 2 3 从喷雾器嘴喷出的小油滴 落到a b两板之间的电场中 小油滴由于摩擦而带负电 调节a b两板间的电压 可使小油滴受到的电