原子结构学案1-2

1、1.知道阴极射线是由电子组成的，电子是原子的组成部分知道阴极射线是由电子组成的，电子是原子的组成部分， 知道知道电子的电荷量和比荷电子的电荷量和比荷.2.了解汤姆孙发现电子的研究方法及蕴含的科学思想，了解汤姆孙发现电子的研究方法及蕴含的科学思想，领领 会会电子的发现对揭示原子结构的重大意义电子的发现对揭示原子结构的重大意义.3.知道知道粒子散射实验的实验器材、实验原理和实验现象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，能说出知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容，能说出原原 子子核的数量级核的数量级 学习目标定位学习目标定位知识储备区二、二、1偏转

2、偏转 带负电带负电一、一、1.阴极阴极 阳极阳极 淡淡的荧光淡淡的荧光2阴极阴极 阴极射线阴极射线21.61019 C 9.11031 kg三、三、1氦原子核氦原子核 正正 氢原子氢原子2绝大多数绝大多数 少数少数3原子核原子核 正电荷正电荷 质量质量 电子电子知识储备区2质子和中子质子和中子 质子数质子数四、四、1电子数电子数 原子序数原子序数31015m 1010m学习探究区一、阴极射线一、阴极射线二、二、粒子散射实验粒子散射实验一、阴极射线问题设计问题设计1在图在图1所示的演示实验中，所示的演示实验中，K和和A之间加上近之间加上近万伏的高电压后，玻璃管壁上观察到什么现象？万伏的高电压后，

3、玻璃管壁上观察到什么现象？该现象说明了什么问题？该现象说明了什么问题？图图1答案玻璃管壁上观察到淡淡的荧光及管中物体在玻璃管壁上的玻璃管壁上观察到淡淡的荧光及管中物体在玻璃管壁上的影，这说明阴极能够发出某种射线，并且撞击玻璃引起荧光影，这说明阴极能够发出某种射线，并且撞击玻璃引起荧光2人们对阴极射线的本质的认识有两种观点，一种观点认为是人们对阴极射线的本质的认识有两种观点，一种观点认为是电磁辐射，另一种观点认为是带电微粒，你认为应如何判断哪电磁辐射，另一种观点认为是带电微粒，你认为应如何判断哪种观点正确？种观点正确？答案可以让阴极射线通过电场或磁场，若射线垂直于磁场方向可以让阴极射线通过电场或

4、磁场，若射线垂直于磁场方向通过磁场后发生了偏转，则该射线是由带电微粒组成的通过磁场后发生了偏转，则该射线是由带电微粒组成的 要点提炼要点提炼1阴极射线阴极射线科学家用真空度很高的真空管做放电实验时，发现科学家用真空度很高的真空管做放电实验时，发现真空管真空管 极极发射出的一种射线，发射出的一种射线，叫做叫做阴阴极极射线射线2阴极射线的特点阴极射线的特点(1)在真空中在真空中沿沿 传播传播；(2)碰到物体可使物体碰到物体可使物体发出发出 阴阴直线直线荧光荧光返回返回二、粒子散射实验阅读课本阅读课本“粒子散射实验粒子散射实验”，回答下列问题：，回答下列问题：(1)粒子散射实验装置由几部分组成？实验

5、过程是怎样的？粒子散射实验装置由几部分组成？实验过程是怎样的？(2)粒子散射实验的实验现象是什么？粒子散射实验的实验现象是什么？ 问题设计问题设计答案(1)实验装置：实验装置：粒子源：钋放在带小孔的铅盒中，放射出高能粒子源：钋放在带小孔的铅盒中，放射出高能粒子，带粒子，带两个单位的正电，质量为氢原子质量的两个单位的正电，质量为氢原子质量的4倍倍金箔：特点是金原子的质量大，且易延展成很薄的箔金箔：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，整个实验过程在真

6、空中进行金箔很薄，粒子粒子( He)很容很容易穿过易穿过24实验过程：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，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由于金原子中的带电粒子对粒子有库仑力的作用，一些粒子有库仑力的作用，一些粒子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转动，以统计向不同方向散射的粒子的数目粒子的数目(2)粒子散射实验的实验现象：粒子散射实验的实验现象：绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但粒子穿过金箔后，基

7、本上仍沿原来的方向前进，但有少数有少数粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90 . 要点提炼要点提炼1粒子散射实验装置粒子散射实验装置由由 、 、 、荧荧光屏等几部分组成，实验时从光屏等几部分组成，实验时从粒子源到荧光屏这段路程应粒子源到荧光屏这段路程应处于处于 中中2实验发现：绝大多数实验发现：绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍粒子穿过金箔后，基本上仍沿沿 的的方向前进，有少数方向前进，有少数粒子发生粒子发生了了 偏转偏转3粒子散射实验的结果用汤姆孙的粒子散射实验的结果用汤姆孙的“枣糕模型枣糕模型”无法解释无法解释粒子源粒子源金箔金箔放大镜放大镜真空

8、真空大角度大角度原来原来返回返回例例1 阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图加速飞向阳极，如图2所示若要使射线向上偏转，所加磁场所示若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为的方向应为()A平行于纸面向左平行于纸面向左B平行于纸面向上平行于纸面向上C垂直于纸面向外垂直于纸面向外D垂直于纸面向里垂直于纸面向里一、对阴极射线的认识一、对阴极射线的认识典例精析图图2解析解析由于阴极射线的本质是电子流，阴极射线方向向右，说由于阴极射线的本质是电子流，阴极射线方向向右，说明电子的运动方向向右，相当于存在向左的电流，利用左手定明

9、电子的运动方向向右，相当于存在向左的电流，利用左手定则，使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，由此可知磁场则，使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，由此可知磁场方向应为垂直于纸面向外，故选项方向应为垂直于纸面向外，故选项C正确正确答案答案C返回返回二、带电粒子比荷的测定二、带电粒子比荷的测定典例精析例例2 电子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些电荷量都等于某个最小电荷

10、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图如图电子所带的电荷量密立根实验的原理图如图3所示，所示，A、B是两块是两块平行放置的水平金属板，平行放置的水平金属板，A板带正电，板带正电，B板带负电从喷雾器嘴喷板带负电从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中小油滴由于摩擦而带两板之间的电场中小油滴由于摩擦而带负电，调节负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和和重力重力平衡已知小油滴静止处的电场强度是平衡已知小油滴静止处的电场强度是1.92105 N/C，油滴，油滴半径是半径是1.64104 cm，油的密度

11、是，油的密度是0.851 g/cm3，求油滴所带的电，求油滴所带的电荷量这个电荷量是电子电荷量的多少倍？荷量这个电荷量是电子电荷量的多少倍？(g取取9.8 m/s2)图图3解析解析小油滴质量小油滴质量mV 由题意知由题意知mgqE 由由两式可得两式可得答案答案8.021019 C5返回返回因此小油滴所带电荷量因此小油滴所带电荷量q是电子电荷量是电子电荷量e的的5倍倍三、对三、对粒子散射实验的理解粒子散射实验的理解典例精析例例3 】如图如图4所示为卢瑟福所示为卢瑟福粒子散射实验装置的示意图，图中粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可的显微镜可在圆周轨

12、道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察观察粒子在各个角度的散射情况下列说法中正确的是粒子在各个角度的散射情况下列说法中正确的是()图图4A在图中的在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏 上的闪光次数一样多上的闪光次数一样多B在图中的在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C卢瑟福选用不同金属箔片作为卢瑟福选用不同金属箔片作为粒子散射的靶，观察到的实粒子散射的靶，观察到的实 验结果基本相似验结果基本相似D粒子发生散射的主要原因是粒子发生散射的主要原因是粒子撞击到金箔原子后产生的粒子撞击到金箔原子后产生的

13、反弹反弹解析解析粒子散射实验现象：绝大多数粒子散射实验现象：绝大多数粒子沿原方向前进，少粒子沿原方向前进，少数数粒子有大角度散射所以粒子有大角度散射所以A处观察到的粒子数多，处观察到的粒子数多，B处观察处观察到的粒子数少，所以选项到的粒子数少，所以选项A、B错误错误粒子发生散射的主要原粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用，所以选项因是受到原子核库仑斥力的作用，所以选项D错误，错误，C正确正确答案答案C返回返回四、原子的核式结构分析四、原子的核式结构分析典例精析例例4 在在卢瑟福卢瑟福粒子散射实验中，只有少数粒子散射实验中，只有少数粒子发生了大角度粒子发生了大角度偏转，其原因是偏转，

14、其原因是()A原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里B正电荷在原子内是均匀分布的正电荷在原子内是均匀分布的C原子中存在着带负电的电子原子中存在着带负电的电子D原子的质量在原子核内是均匀分布的原子的质量在原子核内是均匀分布的解析解析本题考查了学生对本题考查了学生对粒子散射实验结果与原子的核式结构粒子散射实验结果与原子的核式结构关系的理解原子的核式结构正是建立在关系的理解原子的核式结构正是建立在粒子散射实验结果基粒子散射实验结果基础上的，础上的，C、D的说法没有错，但与题意不符的说法没有错，但与题意不符答案答案A返回返回课堂要点小结

15、课堂要点小结返回返回自我检测区1231(对阴极射线的认识对阴极射线的认识)英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现实验研究发现()A阴极射线在电场中偏向正极板一侧阴极射线在电场中偏向正极板一侧B阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同C不同材料所产生的阴极射线的比荷不同不同材料所产生的阴极射线的比荷不同D汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量123答案答案AD123解析解析阴极射线实质上就是高速电子流，所以在电场中偏向正阴极射线实质上就是高速电子流，所以在电场中偏向正极板一侧，

16、极板一侧，A正确由于电子带负电，所以其在磁场中受力情况正确由于电子带负电，所以其在磁场中受力情况与正电荷不同，与正电荷不同，B错误不同材料所产生的阴极射线都是电子流，错误不同材料所产生的阴极射线都是电子流，所以它们的比荷是相同的，所以它们的比荷是相同的，C错误在汤姆孙实验证实阴极射线错误在汤姆孙实验证实阴极射线就是带负电的电子流时并未得出电子的电荷量，最早测出电子就是带负电的电子流时并未得出电子的电荷量，最早测出电子电荷量的是美国物理学家密立根，电荷量的是美国物理学家密立根，D正确正确2(带电粒子比荷的测定带电粒子比荷的测定)关于密立根关于密立根“油滴实验油滴实验”，下列说法，下列说法正确的是

17、正确的是()A密立根利用电场力和磁场力平衡的方法，测得了带电体的密立根利用电场力和磁场力平衡的方法，测得了带电体的 最小带电荷量最小带电荷量B密立根利用电场力和重力平衡的方法，推测出了带电体的密立根利用电场力和重力平衡的方法，推测出了带电体的 最小带电荷量最小带电荷量123C密立根利用磁偏转的知识推测出了电子的电荷量密立根利用磁偏转的知识推测出了电子的电荷量D密立根密立根“油滴实验油滴实验”直接验证了电子的质量不足氢离子质量直接验证了电子的质量不足氢离子质量 的千分之一的千分之一123答案答案B3(原子的核式结构模型原子的核式结构模型)卢瑟福的卢瑟福的粒子散射实验的结果显示了粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况下列哪些情况()A原子内存在电子原子内存在电子B原子的大小为原子的大小为101