3-5第3章3.1原子模型的提出

1、第第3章原子世界探秘章原子世界探秘第第3章原子世界探秘章原子世界探秘栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘31电子的发现及其重大意义电子的发现及其重大意义栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘1.了解阴极射线及电子发现的过程了解阴极射线及电子发现的过程2知道汤姆生研究阴极射线发现电子的实验及知道汤姆生研究阴极射线发现电子的实验及理论推导理论推导(重点重点)3培养学生对问题的分析和解决能力，初步了培养学生对问题的分析和解决能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子解原子不是最小不可分割的粒子(难点难点)栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘新知初探自学导引新知初

2、探自学导引一、关于阴极射线的争论一、关于阴极射线的争论在通常情况下，气体是不在通常情况下，气体是不_的，但在的，但在强电场中，气体能够被强电场中，气体能够被_而导电在而导电在阴极射线管的阴极和阳极接上高压电源后，阴极射线管的阴极和阳极接上高压电源后，用真空泵逐渐抽去玻璃管内的空气，管内稀用真空泵逐渐抽去玻璃管内的空气，管内稀薄气体薄气体_可以看到辉光放电现象若可以看到辉光放电现象若把玻璃管抽成真空，管内变暗，不再发光，把玻璃管抽成真空，管内变暗，不再发光，导电导电电离电离导电导电栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘但此时由阴极发出的射线能使但此时由阴极发出的射线能使_发光发光想一

3、想想一想1将一磁铁靠近阴极射线管，发现射线发生将一磁铁靠近阴极射线管，发现射线发生了弯曲，说明什么？了弯曲，说明什么？提示：提示：射线在磁场中弯曲了，说明射线带电射线在磁场中弯曲了，说明射线带电荧光物质荧光物质栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘二、汤姆生的发现二、汤姆生的发现汤姆生用实验的方法测量了这种粒子的比荷汤姆生用实验的方法测量了这种粒子的比荷他将这种粒子引入电场，根据在电场中的偏转他将这种粒子引入电场，根据在电场中的偏转测量了比荷，这种粒子所带的电荷量与测量了比荷，这种粒子所带的电荷量与_的接近，这种粒子的质量小于氢的接近，这种粒子的质量小于氢原子质量的原子质量的_至此

4、，进一步明确至此，进一步明确了它的身份，这是一种带了它的身份，这是一种带_电的质量很小电的质量很小的粒子，物理学家把它叫做电子的粒子，物理学家把它叫做电子氢离子氢离子千分之一千分之一负负栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘三、电子发现的重大意义三、电子发现的重大意义电子的发现，打破了电子的发现，打破了_不可再分的传不可再分的传统观念，使人们认识到原子不是组成物质的统观念，使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有复杂的内部结构最小微粒，原子本身也有复杂的内部结构原子原子栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘想一想想一想2为什么说电子是原子的组成部分？为什么说

5、电子是原子的组成部分？提示：提示：汤姆生研究发现：不论是阴极射线、汤姆生研究发现：不论是阴极射线、射线，光电效应中的光电流，还是热离子射线，光电效应中的光电流，还是热离子效应中的离子流，它们都包含电子，这种带效应中的离子流，它们都包含电子，这种带电粒子的质量只比最轻原子的质量的两千分电粒子的质量只比最轻原子的质量的两千分之一稍多一点，由此可见，电子是原子的组之一稍多一点，由此可见，电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元成部分，是比原子更基本的物质单元栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘要点探究讲练互动要点探究讲练互动对阴极射线的认识对阴极射线的认识学案导引学案导引1.阴极

6、射线的本质是什么？阴极射线的本质是什么？2.阴极射线在电场或磁场中运动时，其运动阴极射线在电场或磁场中运动时，其运动情况如何？情况如何？栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘1.阴极射线：在真空放电管中，由于玻璃受阴极射线：在真空放电管中，由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引发荧光，到阴极发出的某种射线的撞击而引发荧光，这种射线叫做阴极射线这种射线叫做阴极射线2.荧光的产生荧光的产生玻璃管内气体接近真空，辉光消失，却在阳玻璃管内气体接近真空，辉光消失，却在阳极孔外玻璃管壁上观察到荧光，极孔外玻璃管壁上观察到荧光， 并且能使并且能使不透明物体产生阴影，产生这种现象的原因不透明物体

7、产生阴影，产生这种现象的原因是阴极发出的某种射线撞击玻璃的结果，即是阴极发出的某种射线撞击玻璃的结果，即阴极射线阴极射线栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘3.对阴极射线本质的认识对阴极射线本质的认识两种观点两种观点(1)电磁波说，认为这种射线的本质是一种电电磁波说，认为这种射线的本质是一种电磁辐射磁辐射(2)粒子说，认为这种射线的本质是一种带电粒子说，认为这种射线的本质是一种带电粒子流粒子流4.阴极射线带电性质的判断方法阴极射线带电性质的判断方法(1)利用电场：在阴极射线所经区域加上电场，利用电场：在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点的变化和电场的情况通过打在荧光

8、屏上的亮点的变化和电场的情况栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘确定带电的性质确定带电的性质(2)利用磁场：在阴极射线所经区域加一磁场，利用磁场：在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置的变化和左手定则确定带电的性根据亮点位置的变化和左手定则确定带电的性质质(3)判断结果：根据阴极射线在电场中和磁场中判断结果：根据阴极射线在电场中和磁场中的偏转情况，判断出阴极射线是粒子流，并且的偏转情况，判断出阴极射线是粒子流，并且带负电带负电栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘5.阴极射线的应用阴极射线的应用如示波管、电视显像管、电子显微镜，高速的如示波管、电视显像管、电子显微镜

9、，高速的阴极射线打在某些金属靶上能产生阴极射线打在某些金属靶上能产生X射线，还射线，还能用于研究物质晶体结构，直接用于切割、熔能用于研究物质晶体结构，直接用于切割、熔化、焊接等化、焊接等栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘特别提醒：特别提醒：(1)阴极射线的来源：若真空度高阴极射线的来源：若真空度高的放电管，阴极射线的粒子主要来自阴极；的放电管，阴极射线的粒子主要来自阴极；若真空度不高的放电管，粒子可能来自管中若真空度不高的放电管，粒子可能来自管中气体气体(2)阴极射线不是阴极射线不是X射线射线栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘下列说法中正确的是下列说法中正确的是

10、()A阴极射线在电场中一定会受到电场力的阴极射线在电场中一定会受到电场力的作用作用B阴极射线在磁场中一定会偏转阴极射线在磁场中一定会偏转C阴极射线在磁场中一定会受到磁场对它阴极射线在磁场中一定会受到磁场对它的作用力的作用力D阴极射线的本质是带电微粒阴极射线的本质是带电微粒电子电子例例1栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘【思路点拨思路点拨】阴极射线不是电磁波而是从负阴极射线不是电磁波而是从负极射出的电子流极射出的电子流【精讲精析精讲精析】阴极射线即电子流在电场中一阴极射线即电子流在电场中一定会受到电场力的作用，定会受到电场力的作用，A对只有阴极射线对只有阴极射线即电子流的速度方向

11、与磁场方向有夹角时，才即电子流的速度方向与磁场方向有夹角时，才会受到磁场力会受到磁场力(洛伦兹力洛伦兹力)，故，故B、C错，阴极射错，阴极射线的本质是带电微粒线的本质是带电微粒电子，故电子，故D对对【答案答案】AD栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘【规律总结规律总结】阴极射线在电、磁场中受力，阴极射线在电、磁场中受力，运动情况分析，就与带电粒子在电、磁场中情运动情况分析，就与带电粒子在电、磁场中情况一样况一样变式训练变式训练1.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒的粒子流，这些微观粒子是子是_若在如图若在如图所

12、示的阴极射线管中部加所示的阴极射线管中部加栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将_(填填“向上向上”“向下向下”“向里向里”或或“向外向外”)偏转偏转解析：由电子的发现过程可知，阴极射线本解析：由电子的发现过程可知，阴极射线本质上是高速运动的电子流当电子在磁场中质上是高速运动的电子流当电子在磁场中偏转时，由左手定则可知电子会受到向下的偏转时，由左手定则可知电子会受到向下的磁场力，故向下偏转磁场力，故向下偏转答案：电子向下答案：电子向下栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘学案导引学案导引1带电粒子在正交

13、的电磁场中，若做直线带电粒子在正交的电磁场中，若做直线运动，将满足什么规律？运动，将满足什么规律？2带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，什么力提供向心力？时，什么力提供向心力？3带电粒子的比荷有哪些测定方法？带电粒子的比荷有哪些测定方法？电子比荷的测定电子比荷的测定栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘1.让某一速率的电子垂直进让某一速率的电子垂直进入某一电场中，阴极射线偏入某一电场中，阴极射线偏转，在荧光屏上亮点位置发转，在荧光屏上亮点位置发生变化生变化栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子

14、世界探秘特别提醒：特别提醒：阴极射线的本质是电子，在电场阴极射线的本质是电子，在电场或磁场中所受到的电场力或磁场力远大于重或磁场中所受到的电场力或磁场力远大于重力，所以研究电子时一般不考虑它的重力力，所以研究电子时一般不考虑它的重力栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘在汤姆生测阴极射线比荷的实验中，在汤姆生测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从采用了如图所示的阴极射线管，从C出来的出来的阴极射线经过阴极射线经过A、B间的电场加速后，水平间的电场加速后，水平射入长度为射入长度为L的的D、G平行板间，接着在荧光平行板间，接着在荧光屏屏F中心出现荧光斑若在中心出现荧光斑

15、若在D、G间加上方向间加上方向向下，场强为向下，场强为E的匀强电场，阴极射线将向的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果再利用通电线圈在上偏转；如果再利用通电线圈在D、G电场电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为区加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强的匀强例例2栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘磁场磁场(图中未画图中未画)，荧光斑恰好回到荧光屏中，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为偏转角为，试解决下列问题：，试解决下列问题：栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘(1)说明阴极射线的电性；说明阴极射线的电

16、性；(2)说明图中磁场沿什么方向；说明图中磁场沿什么方向；(3)根据根据L、E、B和和，求出阴极射线的比荷，求出阴极射线的比荷【思路点拨思路点拨】先由阴极射线在电场中的偏转先由阴极射线在电场中的偏转方向确定电性，然后由它在电磁场中的运动确方向确定电性，然后由它在电磁场中的运动确定磁场方向，最后由磁场中的圆周运动确定比定磁场方向，最后由磁场中的圆周运动确定比荷荷栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘变式训练变式训练2.(2012菏泽高二检测菏泽高二检测)在研究性学习中，某在研究性学习中

17、，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示其实验装置如图所示abcd是一个长方形盒是一个长方形盒子，在子，在ad边和边和cd边上各开有边上各开有小孔小孔f和和e，e是是cd边上的中点，边上的中点，荧光屏荧光屏M贴着贴着cd放置，能显放置，能显示从示从e孔射出的粒子落点位置孔射出的粒子落点位置栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘盒子内有一方向垂直于盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，平面的匀强磁场，磁感应强度大小为磁感应强度大小为B.粒子源不断地发射相同的粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可以忽略粒子经过带电

18、粒子，粒子的初速度可以忽略粒子经过电压为电压为U的电场加速后，从的电场加速后，从f孔垂直于孔垂直于ad边射入边射入盒内盒内栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘热点示例创新拓展热点示例创新拓展关于电子电荷量的测定关于电子电荷量的测定经典案例经典案例(10分分)电子所带电荷量最早是由电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的油美国科学家密立根通过油滴实验测出的油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷油滴

19、从喷雾器喷出后，由于摩擦而负电荷油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况两金属板间的距离为况两金属板间的距离为d，忽略空气对油，忽略空气对油滴的浮力和阻力滴的浮力和阻力栏目栏目导引导引第第3章原子世界探秘章原子世界探秘(1)调节两金属板间的电势差调节两金属板间的电势差u，当，当uU0时，使时，使得某个质量为得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动该油的油滴恰好做匀速运动该油滴所带电荷量滴所带电荷量q为多少？为多少？(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差属板间的电势差uU时，观察到某个质量为时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运运动到下极板，求此油滴所带电荷量动到下极板，求此油滴所带电荷量Q.