4.3原子的核式结构模型 ppt课件-（2019）新人教版高中物理选择性必修第三册高二下学期.pptx

1、横县百合完全中学韦衍虎182761435374.3 原子的核式结构模型问题导入 科学家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，这种射线的本质是什么呢?这种射线称为阴极射线。 这种射线的本质是一这种射线的本质是一种种电磁辐射电磁辐射的传播过程。的传播过程。 这种射线的本质是这种射线的本质是一种一种高速高速带电微粒带电微粒。对阴极射线本质的认识有两种观点德国赫兹英国汤姆孙kA BD2P2p1p3D1+_+_一、电子的发现1.汤姆孙实验装置K产生阴极射线A、B形成一束细细射线D1、D2之间加电场或磁场检测射线的带电性质荧光屏显示阴极

2、射线到达的位置问题：阴极射线的本质，通过什么原理来测定呢？带电粒子在电场中偏转带电粒子在磁场中偏转让阴极射线沿垂直场的方向通过电场或磁场：偏转：阴极射线本质是带电粒子流不偏转：阴极射线的本质是电磁波2.汤姆孙发现电子 汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流。2rBEmqqB = qE电场：rvmqvB2磁场：（比荷）它是构成各种物质的共有成分。 组成阴极射线的粒子被称为电子。电子是比原子更基本的物质单元，是原子的组成部分。rqEP2p1p3qvB+_3.密立根测电子电量密立根+ + + + + + +- - - - - - - UmgqEd静止：mg=qEmg

3、kv匀速：mg=kvUdkvq e=1.60210-19C 电荷是量子化的，任何带电体的电荷只能是e的整倍元电荷：me=9.10910-31kg课堂练习例1：下列是某实验小组测得的一组电荷量，那些是符合事实的（ ）A.+310-19CB.+4.810-19CC.-3.210-26CD.-4.810-19C电荷是量子化的，任何带电体的电荷只能是e的整倍。BD 通常情况下，物质是不带电的，因此，原子应该是电中性的。既然电子是带负电的，质量又很小，那么，原子中一定还有带正电的部分，它具有大部分的原子质量。 请你设想一下，原子中带正电的部分以及带负电的电子可能是如何分布的?思考与讨论二、原子的核式结构

4、模型1.汤姆孙西瓜模型 原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。元素周期律阴极射线光谱线 后来实验中发现，高速运动的电子很容易穿透原子，说明原子不是实心球体，这个模型可能不正确。2.a粒子散射实验卢瑟福a粒子金箔实验材料的选择a粒子: 氦原子核He42ma=4mH=7300me容易获得 ，能量较大 ，容易观察金箔： 延展性高，减少二次碰撞；m金ma实验原理和实验装置M是一个带有光屏S的放大镜，可以在水平而内转到不同的方向对散射的粒子进行观察。R是被铅块包围的a粒子源F是金箔：接收粒子的轰击 当a粒子打到金箔时，发生了a粒子的散射。统计散射到各个方向的a粒子所占的比例，

5、可以推知原子中电荷的分布情况。思考与讨论 1.a粒子射入金箔时难免与电子碰撞。试估计这种碰撞对a拉子速度影响的大小 2.按照汤姆孙的原子模型，正电荷均匀分布在整个原子球体内。请分析：a粒子穿过金箔，受到电荷的作用力后，沿哪些方向前进的可能性较大，最不可能沿哪些方向前进。 碰撞前后，质量大的粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角度散射。实验结果绝大多数a粒子穿过金箔后，基本上仍按原来方向前进少数a粒子粒子发生了大角度偏转极少数偏转角度甚至大于90。，就像被弹回来了一样 这就好像你朝一张卫生纸射出一发炮弹，炮弹却弹回来打中你一样。3

6、.对a粒子散射实验的解释粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？ 大角度的偏转不可能是电子造成的，因为它的质量只有a粒子的73001 它对a粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可以忽略。那有没有可能是由于穿过多层原子造成偏转角度增大呢？ 计算表明，由于每次的偏振方向都是随机的，最终发生大角度偏转的概率非常小，反弹的几率只有10-3500。但实验中反弹的几率有80001西瓜模型能否解释大角度偏转呢？ 按照汤姆孙的“西瓜模型”正电荷在原子内部均匀分布，粒子穿过原子时，收到的个方向正电荷的斥力基本会相互平衡，因此对粒子运动的影响不会很大。 西瓜模型，虽然能够解释绝大多数的粒

7、子基本上仍沿原方向进行，但是却无法解释大角度散射的实验结果。卢瑟福对a粒子发生大角度偏转的解释a粒子 a粒子在原子中某个地方遇到了质量，电量均比他们本身大的多的物体，而这种遇上的概率又很小。占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围内。 a粒子在经过时受到很强的斥力，使其发生大角度偏转。卢瑟福核式结构模型原子核带负电的电子在核外空间绕着核旋转做圆周运动在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里a粒子原子核三、原子核的电荷与尺度1.电子数与原子序数原子核所带正电荷数=核外电子数=该元素在周期表内的原子序数由于原子是电中性的，原子核

8、所带正电荷数等于电子数。 科学家们注意到各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的原子序数。这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数排列的。2.原子核的尺度两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。原子核半径数量级：原子半径数量级：10-l5m10-10m体育场原 子原子核课堂练习例2：在粒子散射实验中，使少数粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对粒子的（ ）A.万有引力 B.库仑力C.磁场力 D.核力B 在a粒子散射实验中，使少数a粒子发生大角度偏转的作用力是金箔中的原子核对a粒子的库仑斥力。课堂练习例3：关于粒子散射实验，下列说法正确的是（ ）A.在实验中观察到

9、的现象是绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过 90，有的甚至被弹回接近180B.使粒子发生明显偏转的力是来自带负电的核外电子；当粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转C.实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分D.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量AC课堂练习例4：卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（ ）A.原子的中心有个核，叫原子核B.原子的正电荷均匀分布在整个原子中C.原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里D.带负电的电子在核外绕核旋转ACD课堂练习例5：加在阴射线管两个电极之间的电压为4103V。如

10、果电子离开阴极表面时的速度为0，试求电子到达阳极时的速度。解：由2mv21qU 可得，sm10753mqU2v7/.课堂练习例6：一个半径为1.6410-4cm的带负电的油滴，在电场度等于1.92V/m、方向下的匀强电场中，如果油滴受到的库仑力恰好与重力平衡，问：这个油滴带有几个电子的电荷?己知油的密度为0.851103kg/m3解：油滴的质量3R34m 油滴受到的重力gR34G3库仑力F=qE由平衡条件，可知qEgR343电子个数与电荷量的关系为q=Ne。因此，电子的个数为5Ee3gR4N3课堂小结1.汤姆孙发现电子2.密立根油滴实验测电子电量：e=1.60210-19C3.密立根发现电荷是量子化的，任何带电体的电荷只能是e的整倍4.电子的质量：me=9.10910-31kg一、电子的发现二、原子的核式结构模型1.卢瑟福通过a粒子散射实验提出核式结构模型2.在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核4.带负电的电子在核外空间绕着核旋转做圆周运动3.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里三、原子核的电荷与尺度1.原子核所带正电荷数=核外电子数=该元素在周期表内的原子序数2.原子内十分空旷