《原子的核式结构模型》课件

3.原子的核式结构模型自主落实·必备知识全过关合作探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标素养目标1.知道阴极射线及本质，了解电子及其比荷，知道原子的核式结构模型及原子核的电荷与尺度．(物理观念)2．掌握电子的电荷量、原子的核式结构模型，能够通过科学推理解决相关的问题．(科学思维)3．通过学习体验科学家探索科学的艰辛，坚持实事求是的科学态度，培养积极探索科学的兴趣．(科学态度与责任)自主落实·必备知识全过关一、电子的发现1．阴极射线在研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极就发出一种射线，它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种射线称为__________．2．J.J.汤姆孙的探究方法及结论(1)根据阴极射线在________和________中的偏转情况断定，它的本质是带________电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷．(2)换用________的阴极做实验，所得比荷的数值都________，是氢离子比荷的近两千倍．(3)结论：阴极射线粒子带负电，其电荷量等于元电荷的带电量的大小与氢离子________，而质量比氢离子________，后来组成阴极射线的粒子被称为________．阴极射线电场磁场负不同材料相同大致相同小得多电子

密立根“油滴实验”1.602×10－19Ce的整数倍1836二、原子的核式结构模型1．α粒子散射实验(1)J.J.汤姆孙原子模型能够解释一些实验现象，但也解释不了一些现象J.J.汤姆孙于1898年提出了一种原子模型，他认为原子是一个________，________弥漫性地均匀分布在整个球体内，_______镶嵌其中．球体正电荷电子(2)α粒子散射实验①实验装置：α粒子源、________、________和显微镜．②实验现象a．绝大多数α粒子穿过金箔后________的方向前进．b.少数α粒子发生了________偏转．c．极少数α粒子偏转的角度________，甚至有极个别α粒子被反弹回来．③实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了________模型．金箔荧光屏仍沿原来大角度大于90°核式结构2．卢瑟福的核式结构模型1911年，卢瑟福提出了自己的原子结构模型．原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部________，________在正电体的外面运动．质量电子三、原子核的电荷与尺度电子数质子和中子质子数10－10m10－15m情

境

体

验如图所示是α粒子散射实验中的现象展示图．α粒子靠近原子核时受到什么力的作用，使其运动方向发生偏转？提示：库仑力．合作探究·能力素养全提升探究一电子的发现情境探究如图是J.J.汤姆孙的气体放电管的示意图．(不考虑电子的重力)(1)若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场，阴极射线偏转吗？(2)若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，阴极射线应向哪个方向偏转？提示：(1)偏转．(2)向上．核心归纳1.对阴极射线本质的认识——两种观点(1)电磁波说，代表人物——赫兹，他认为这种射线是一种电磁辐射．(2)粒子说，代表人物——J.J.汤姆孙，他认为这种射线是一种带电微粒．2．阴极射线带电性质的判断方法(1)方法一：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确定带电的性质．(2)方法二：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质．3．实验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，并且带负电．4．带电油滴的电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍，从而证实了电荷是量子化的，并求得了其最小值即电子所带的电荷量e.应用体验题型1对阴极射线的认识例1[陕西咸阳高二下期中]关于阴极射线的本质，下列说法正确的是(

)A．阴极射线本质是氢原子B．阴极射线本质是电磁波C．阴极射线本质是电子D．阴极射线本质是X射线答案：C解析：阴极射线是由于电子动能变大，原子核束缚不住电子，电子逃逸出来形成的粒子流，所以答案选C.题型2测定电子的比荷例2如图所示为J.J.汤姆孙用来测定电子比荷的装置．当极板P和P′间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，O′点到O点的竖直距离为d，水平距离可忽略不计；此时在P与P′之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度，当其大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2.(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小．(2)推导出电子比荷的表达式．

针对训练1.(多选)1897年英国物理学家J.J.汤姆孙发现了电子并被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是(

)A．J.J.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷B．J.J.汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子C．电子的质量是质子质量的1836倍D．J.J.汤姆孙通过对不同材料作阴极发出的射线进行研究，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元答案：AD解析：由J.J.汤姆孙发现电子的过程可知，A正确；J.J.汤姆孙发现电子后，又进一步研究了光电效应、热离子发射效应和β射线等，他发现，不论阴极射线、光电流、热离子流还是β射线，它们都包含电子，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，B错误，D正确；质子质量远大于电子质量，C错误．探究二原子的核式结构模型情境探究如图为卢瑟福所做的

α粒子散射实验装置的示意图．当把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，哪个位置相同时间内观察到屏上的闪光次数最多？哪里最少？提示：在A处相同时间内观察到屏上的闪光次数最多．D处最少．核心归纳1.装置：放射源、金箔、荧光屏等，如图所示．2．现象及解释(1)绝大多数的α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进．大多数α粒子离金原子核较远．(2)少数α粒子发生较大的偏转．发生较大偏转的α粒子是由于离金原子核较近，库仑斥力较大．(3)极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°.正对或基本正对着金原子核入射的α粒子在库仑斥力作用下先减速至较小速度然后反向加速远离金原子核．3．实验的注意事项(1)整个实验过程在真空中进行．(2)金箔需要做得很薄，α粒子才能穿过．(3)使用金箔的原因是金的延展性好，可以做得很薄．另外一点就是金的原子序数大，α粒子与金原子核间的库仑斥力大，偏转明显．A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子B．图中大角度偏转的α粒子的电势能先减小后增大C．根据α粒子散射实验可以估算原子的大小D．绝大多数α粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小应用体验题型1

α粒子散射实验例3[河南洛阳高二下期中]如图所示为α粒子散射实验的图例，图中实线表示α粒子运动轨迹．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是(

)答案：D解析：卢瑟福在α粒子散射实验中没有发现电子，A错误；图中大角度偏转的α粒子的电场力先做负功后做正功，则其电势能先增大后减小，B错误；根据α粒子散射实验可以估算原子核的大小，C错误；绝大多数α粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小，D正确．题型2卢瑟福的原子模型例4[陕西咸阳高二下期中](多选)关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是(

)A．原子是一个质量分布均匀的球体B．原子的质量几乎全部集中在原子核内C．原子正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内D.原子核半径的数量级是10－15m答案：BD解析：原子的质量几乎全部集中在原子核内，所以A错误、B正确；原子的正电荷全部集中在一个很小的核内，负电荷绕原子核做圆周运动，所以C错误；原子核半径的数量级是10－15m，所以D正确．A．在图中的A、B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B．在图中的B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α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金属箔原子后产生的反弹针对训练2.如图所示为卢瑟福α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观察α粒子在各个角度的散射情况．下列说法正确的是(

)答案：C解析：α粒子散射实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子发生大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，所以相同时间内A处观察到的屏上的闪光次数多，B处观察到的屏上的闪光次数少，A、B错误；选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似，C正确；α粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用，D错误．1.(对电子的认识)(多选)1897年英国物理学家汤姆孙对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是（）A.任何物质中均有电子B.不同物质中具有不同性质的电子C.电子质量是质子质量的1836倍D.电子是一种粒子，是比原子更基本的物质单元√123√当堂小练2.(α粒子散射实验及其解释)(多选)如图8所示是英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验装置，下列关于该实验的描述正确的是（）A.α粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成B.该实验揭示了原子有核式结构C.实验结果表明绝大多数α粒子穿过金箔

后发生大角度偏转D.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性123√√解析为了避免其他原子的影响，α粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成，故A正确；α粒子的散射实验说明原子中绝大部分是空的，揭示了原子具有核式结构，故B正确；α粒子的散射实验观测到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，故C错误；通过该实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，同时否定了汤姆孙原子模型，故D错误.1233.(原子核及其尺度)(多选)根据卢瑟福的原子核式结构理论，下列对原子结构的认识中，正确的是（）A.原子中绝大部分是空的，原子核很小B.电子在核外运