第02节原子的结构.ppt

1、,第二节原子的结构,第三章 原子结构之谜,19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体,物质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化学变化中原子不可分割,他们的性质在化学反应中保持不变。,回顾：,汤姆生研究阴极射线发现电子,汤姆生发现，对于不同的放电气体，或者用不同的金属材料制作电极，都测得相同的荷质比，随后又发现在气体电离和电光效应等现象中，可从不同物体中击出这种带电粒子，这表明它是构成各种物体的共同成分。随后，汤姆生直接测量出粒子的电荷，发现该粒子的电荷与氢离子的电荷量基本上相同，说明它的质量比任何一种分子和原子的质量都小得多，至此，汤姆生完全确

2、认了电子的存在。 电子的发现打破了传统的“原子不可分”的观念，使人类对自然世界的认识又向前迈进了一步。,原子的结构,原子不是密不可分的，它对外不显电性，但它又包含带负电的电子，那原子的内部结构是怎样的？ 当时的物理学家就提出不同的原子模型。 模型 建立模型,建立模型的灵感何来？,汉朝 张衡的浑天说： “浑天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内，天大而地小。”,一、建立模型,从生活中的常见物体找模型 水果 相同点 你来尝试一下建立原子模型,相当于把这些水果放进黑箱里，你怎么验证箱里的是什么水果？,建立模型后，怎么检验这些模型的正误？,小组讨论一下需要什么器材、仪器 来检验？,汤姆生设想

3、的是葡萄干布丁模型,汤姆生的葡萄干布丁模型： 原子是一个球体，正电荷 均匀地分布在整个球内， 而电子像布丁中的葡萄干 那样镶嵌在原子里面。,二、验证汤姆生的葡萄干布丁模型的实验：粒子散射实验,设想,实验设备介绍 实验模拟,显微镜,1、绝大多数粒子穿过金箔后仍能沿原来方向前进； 2、少数粒子却发生了较大的偏转； 3、极少数粒子偏转角超过了90o,有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180o。,粒子散射实验现象,三、分析实验现象,汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释实验现象1？,1、绝大多数粒子穿过金箔后仍能沿原来方向前进， 2、少数粒子却发生了较大的偏转 3、极少数粒子偏转角超过了90o,有的甚至被弹回，偏

4、转角几乎达到180o。,葡萄干布丁模型能否解释实验现象2和3？,粒子散射现象,卢瑟福：“这几乎就如你用15英寸炮弹射向一张手纸，结果它反回来击中了你一样不可思议” 离中心越近散射角越大 因此卢瑟福等人否定了汤姆生的葡萄干布丁模型,如何修正原子模型，才能合理地 解释粒子散射的实验现象？,四、原子的核式结构,卢瑟福根据粒子散射实验，经过测定和计算，于1911年提出了原子的核式结构学说：,在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。原子核所带的正电荷数等于核外的电子数。,从粒子散射实验 的数据估算出原子核的 大小约为10-1

5、5 10-14m。 原子的半径大约是10-10m。,四、原子的核式结构,根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分 “空旷”的，举一个简单的例子：,体育场,原子,课堂练习,1. 卢瑟福对粒子散射实验的解释是（ ）多选 A. 使粒子产生偏转的力主要是原子中电子对粒子的作用力； B. 使粒子产生偏转的力主要是库仑力； C. 原子核很小，粒子接近它的机会很少，所以绝大多数的粒子仍沿原来的方向前进； D. 能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核近的粒子。,BCD,2. 在粒子散射实验中，如果一个粒子跟金箔中的电子相撞，则( ) 多选 A.粒子的动能和动量几乎没有损失。 B.粒子将损失部分动能和动量。 C.粒子不会发生显著的偏转。 D.粒子将发生较大角度的偏转。,AC,3. 在粒子散射实验中，当粒子最接近金核时 （）多选 A.粒子动能最小； B.粒子受到的库仑力最大； C.粒子电势能最小； D.粒子动量的变化率最小。 4. 如图所示卢瑟福粒子散射实验的原子核和两个 粒子的径迹，其中可能正确的是（ ）单选,A,A,小结