原子的核式结构模型()PPT课件

-1，原子的核结构模型，-2，电子是原子的一部分，电子带有负电荷，原子又是中性的，因此推断原子中还有带正电荷的物质，几乎占据了原子的全部质量。Me=9.10910-31Kge=1.60210-19C，历史回顾，j.j. Thomson，1857-1940，英国物理学家，电子的发现者。通过气体传导研究测量电子的电荷和质量的比例，获得了1906年诺贝尔物理学奖。想法：那么这两种物质是如何构成原子的呢？-，3，电子，原子是一个充满带正电荷的均匀分布的流体的球体，电子镶嵌在正电荷的液体中，就像枣糕一块装饰一样，被称为“枣蛋糕模型”。电子在正电球体和同心圆周围以一定的速度进行圆周运动，释放电磁辐射，原子光谱正好反映了这些电子的发射频率。I. Thomson的原子模型，-，4，Thomson领导的英国剑桥学派在原子物理学上取得的这些惊人成就，欧洲大陆的物理学家都拜倒在他们脚下。卢瑟福学生也接受了汤姆森的原子模型，1909年，卢瑟福建议学生和助手盖赫以及罗斯顿用阿尔法粒子轰击验证托马斯原子模型。认识卢述福吧！从经典物理学的角度来看，汤姆森的模型很成功。如果解释原子在电上是中性的，电子在原子上是如何分布的，原子为什么发光，那么原子的大小大概是1亿分之一厘米。-，5，1895年新西兰大学毕业后，获得了英国剑桥大学奖学金，进入了卡文迪什实验室，成为了汤姆森的研究生。提出原子结构的核模型，对原子结构的研究有很大贡献。1898年，在汤姆森的推荐下，他担任了加拿大麦吉尔大学的物理教授。1907年回到英国，担任曼彻斯特大学物理系主任。接替1919年退休的汤普森，担任卡文迪什研究室主任。1925年当选皇家学会会长。1931年被封为尼尔森男爵。1937年10月19日因病在剑桥去世，与牛顿和法拉第一起被并列埋葬，享年66岁。1871年8月30日，欧内斯特卢瑟福出生在新西兰纳尔逊一个手工业工人家庭。在新西兰长大。他进入新西兰坎特伯雷大学学习。23岁时获得了三个学位(文学学士、文学硕士、理学学士)。-，6，科学性和1，他对放射性的研究确定放射性是原子内部发生的变化。为开拓原子物理学做了划时代的工作。从2，1909年开始，卢瑟福提出了基于a粒子散射测试现象的核结构模型。把对原子结构的研究引向正确的轨道，被称为原子物理学之父。3，1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核的实验发现了质子。4、用粒子或伽马射线轰击核，产生核反应，实现人工核反应，成为人们研究核和应用核技术的重要手段。-，7，陶威恩全世界都在卢瑟福的精心训练下，他的学生和帮手中有很多人获得了诺贝尔奖：1921年，卢瑟福的帮手索迪获得了诺贝尔化学奖；1922年，卢瑟福的学生阿斯顿获得了诺贝尔化学奖。1922年，卢瑟福的学生球获得了诺贝尔物理学奖。1927年，卢瑟福的助手威尔逊获得了诺贝尔物理学奖。1935年，卢瑟福的学生查德威克获得了诺贝尔物理学奖。1948年，卢瑟福的助手布莱克特获得了诺贝尔物理学奖。1951年，卢瑟福的学生科克拉夫特和瓦尔顿共同获得诺贝尔物理学奖；1978年，卢瑟福的学生卡菲茨获得了诺贝尔物理学奖。-，8，2。粒子散射实验，1 .实验装置，辐射源放射性元素钆(Po)发射粒子，粒子是氦核，带2e正电荷，质量是氢原子的4倍，动能大。金箔是靶，厚度1m，重叠3000层左右的金原子。荧光屏粒子发出闪光。显微镜可以通过显微镜观察闪光灯，通过360旋转观察不同角度粒子的到达。，-，9，想想：如果原子的结构和汤姆森假设的葡萄干布丁模型一样，用阿尔法粒子轰击原子会有什么结果呢？汤普森模型表明，电子质量小，对粒子的运动方向影响不大。由于正电荷的均匀分布，粒子的库仑力也很小，因此粒子偏转角度不会很大。-，10，-，11，-，12，-，13，-，14，-，15，2。粒子散射实验，2 .实验现象，绝大多数粒子通过金箔继续向原来的方向移动，少数粒子(约8000分之一)产生了大偏角，极少数粒子的偏角几乎超过90。-，16，2。粒子散射实验，卢瑟福基于他的导师汤姆森模型的计算结果：电子质量小，对粒子的运动方向影响不大；由于正电荷的均匀分布，粒子接收的库仑力也很小，散射角度不超过0度，出现大角度偏转的概率几乎为0%。实验结果与以前的预测完全不一致，必须重建原子结构模型！实验结果显示，八千分之一的粒子偏转了很大的角度！3.实验分析，-，17，卢瑟福在1微米厚的金箔上包含3000层原子层，绝大多数alpha粒子通过金箔，仍然按照原来的方向说明什么？多少个alpha粒子的大角度偏转或反弹是如何发生的？-，18，1。原子的中心有一个很小的核，叫做核. 2 .原子的整个正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核里。3。带负电荷的电子在原子核外空间围绕原子核旋转。3 .原子原子核结构的建议，1 .原子的核结构模型，-19，粒子通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荷的原子核。绝大多数alpha粒子在通过原子时离核很远，库仑斥力较小，运动方向几乎没有变化，只有极少数alpha粒子能受到核非常接近和更大的库仑斥力。3.原子原子核结构的建议，2 .对粒子散射实验现象的解释，-，20，1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得出质子，估计原子核储存在未带电的中子中，他的学生查德威克通过实验得到确认和认可。有关质子、中子、原子核、质子的数目、电荷的数目、-21、卢瑟福原子核和粒子散射的实验数据显示，各种元素原子核的电荷数可以估计，原子核的大小也可以估计。(1)原子的半径约为10-10米，原子核的半径约为10-15米，原子核的体积只有原子体积的万亿分之一。(2)原子核拥有的正电荷数等于核外电子数，其元素等于周期表中原子的序数。(。4 .根据卢瑟福的原子结构模型，原子核的电荷和大小，-，22，原子内部是非常“开放”的，例如：露珠和竞技场，原子，4。原子核的电荷和尺度，-，23，-成功地解释了粒子散射实验，并添加了发光的页面，使人类认识原子结构。-正确回答了原子构成问题。卢瑟福很快意识到，原子核模型的优越性，-，24，但卢瑟福的核模型与经典力学有很多矛盾。(1)根据经典力学，核电子必须绕着原子核发射电磁波，电子才会失去能量，逐渐下降到原子核，因此原子不稳定。(2)根据经典力学，电子以原子核为中心工作，因此必须发射连续电磁波，所以原子光谱是连续的。这种矛盾导致了波尔原子模型的提出。事实上原子很稳定，事实上原子光谱是线性的(不连续性)，-，25，玻尔原子模型：踏上量子力学的门槛，1913年，玻尔大胆地对原子核外电子有历史意义的三个假说：(1)电子围绕原子核运动，但不发射电磁波，(2)电子仅在某些特定轨道上运动。(3)仅当电子从一个稳定轨道转移到另一个稳定轨道时才发射或吸收光子。，1922年诺贝尔物理学奖-原子结构、原子辐射的研究，-26，但是玻尔理论最终只是经典力学和量子物理学的混合，理论本身固有的内部矛盾在不断变化的实验物理学和理论物理学中表现出来，最终在10多年后成为新的量子论-量子力学。1914年，普朗克或赫兹通过实验测量电子离原子所需的能量，证实了玻意耳的基本设想。-，27，1.粒子散射实验装置，现象，重要性2。卢瑟福核结构模型3。核和原子大小的供求，课程摘要，掌握了吗？-，28，课堂练习：1，提出核结构模型的科学家包括()a，Thomson b，法拉第C，卢瑟福，奥斯特，C，-，29，2。在用alpha粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的alpha粒子的运动()a，在所有alpha粒子通过金属箔后，仍然以原始方向进行b，绝大多数alpha粒子通过金属箔后，仍以原始方向进行，产生大偏转，极少数甚至以c反弹，极少数通过金属箔后以原始方向移动，绝大多数发生大偏转，甚至以d反弹b，-，30，3，卢瑟福粒子散射实验的结果()a，证明了质子的存在，证明了原子核由质子和中子组成的c，原子的全部正电荷和几乎所有质量都集中在很小的原子核上。d，描述原子的电子仅在某种不连续的轨道上运动，C，-，31，4，粒子在原子核中散射时，图中显示的运动轨迹中没有一个存在()BC，-，32，alpha粒子散射实验中没有考虑alpha粒子和电子的碰撞。原因是()a. 粒子不与电子相互作用。B. 粒子在与电子接触时损失的能量很少。c .因为电子的体积小，alpha粒子不与电子接触。d .由于电子均匀分布，alpha粒子在电子的作用下合力为零，b，-，33，6，卢瑟福原子核结构理论的主要内容是，()a，原子的中心有核。原子核