2.1-电子的发现与汤姆逊模型-(课件).ppt

1、我国西周时期的五行说：金、木、水、火、土我国西周时期的五行说：金、木、水、火、土大千世界（宇宙）是由什么构成的？大千世界（宇宙）是由什么构成的？古希腊的亚里士多德认为：万物的本质是古希腊的亚里士多德认为：万物的本质是土、水、火、空气土、水、火、空气4种种“元素元素”，天体则由第五种元素天体则由第五种元素以太构成以太构成 古希腊学者德谟克利特等人认为宇宙间存在一种或多种微小的实体，这个实体叫做“原子”，原子密不可分，这些原子在虚空中运动，并可按照不同的方式重新结合或分散。我国战国时期的思想家墨子认为物体是由不可分割的最小单元“端”构成 1661年，玻意耳以化学实验为基础建立科学的元素论，认为只有

2、那些不能用化学方法再分解的简单物质才是元素，各种元素存在着不同的原子。19世纪初，道尔顿提出原子论。 1811年，阿伏伽德罗提出了分子假说，指出分子可以由多个相同的原子组成。 宏观物质的化学性质决定于分子，分 子则由原子构成，原子是构成物质的不可分再分的最小颗粒原子真的不可再分了吗？8 早在早在18581858年，德国物理学家普吕克尔利用低压气年，德国物理学家普吕克尔利用低压气体放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象。体放电管研究气体放电时发现一种奇特的现象。 1876 1876年德国物理学家戈德斯坦研究后命名为年德国物理学家戈德斯坦研究后命名为阴极射线阴极射线阴极射线是什么呢？阴极射线的本质

3、阴极射线的本质有人认为阴极射线像有人认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射射线一样是电磁辐射有人认为阴极射线有人认为阴极射线是以太波是以太波有人认为阴极射线有人认为阴极射线是带电微粒是带电微粒 你认为：阴极射线是什么呢，怎样获得证据证明你的观点是正确的呢？ 英国物理学家英国物理学家J.J.J.J.汤姆孙自汤姆孙自18901890年起开始研究，对阴极射年起开始研究，对阴极射线进行了一系列的实验研究。他认为阴极射线是线进行了一系列的实验研究。他认为阴极射线是带电粒子流带电粒子流。实验验证实验验证当金属板当金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，射在屏之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上上P1点。施

4、加电场点。施加电场E之后，射线发生偏转并射到屏上之后，射线发生偏转并射到屏上P2处。由此可以推断阴极射线带有什么性质的电荷？处。由此可以推断阴极射线带有什么性质的电荷？汤姆孙的气体放电管的示意图汤姆孙的气体放电管的示意图汤姆孙的气体放电管的示意图汤姆孙的气体放电管的示意图带电粒子的电荷量与其质量之比带电粒子的电荷量与其质量之比比荷比荷q/m，是一，是一个重要的物理量。根据带电粒子在电场和磁场中受力个重要的物理量。根据带电粒子在电场和磁场中受力的情况，可以得出组成阴极射线的微粒的比荷。的情况，可以得出组成阴极射线的微粒的比荷。实验结论实验结论 1897 1897年，汤姆孙得出年，汤姆孙得出阴极射

5、线的本质是带负电的粒子阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷。流并求出了这种粒子的比荷。rdBUrBEmq22 当汤姆孙在测定比荷实验时发现，用不同材料的阴极做当汤姆孙在测定比荷实验时发现，用不同材料的阴极做实验，所发出射线的粒子都有相同的比荷，这表明什么？实验，所发出射线的粒子都有相同的比荷，这表明什么？ 这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各种物质的质的共有成分共有成分。 荷质比约为质子（氢离子）比荷的荷质比约为质子（氢离子）比荷的18001800倍。是倍。是电荷比质子大？还是质量比质子小？电荷比质子大？还是质量比质子

6、小？ 汤姆孙猜测：这可能表示阴极射线粒子电荷量的汤姆孙猜测：这可能表示阴极射线粒子电荷量的大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。大小与一个氢离子一样，而质量比氢离子小得多。 后来汤姆孙测得了这种粒子的电荷量与氢离子后来汤姆孙测得了这种粒子的电荷量与氢离子电荷量大致相同，由此可以看出他当初的猜测是电荷量大致相同，由此可以看出他当初的猜测是正确的。后来阴极射线的粒子被称为正确的。后来阴极射线的粒子被称为电子电子实验结论分析实验结论分析 进一步拓展研究对象：用不同的材料做成的进一步拓展研究对象：用不同的材料做成的阴极做实验，做光电效应实验、热离子发射效应阴极做实验，做光电效应实验、热离子发射效

7、应实验、实验、射线（研究对象射线（研究对象普遍化普遍化）。）。 电子是原子的组成部分，是比原电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。子更基本的物质单元。电子电子 美国科学家美国科学家密立根密立根又精确地测定了电子的电量：又精确地测定了电子的电量： e=1.6022e=1.602210101919 C C 根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量为：根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量为： m=9.1094m=9.109410103131 kg kg1836pemm质子质量与电子质量的比值：质子质量与电子质量的比值：原子是否还可以再分？原子是由什么构成的？原子是否还可以再分？原子是由什么

8、构成的？ 思考：思考：原子复杂结构的发现过程原子复杂结构的发现过程18971897年发现阴极射线是电子流年发现阴极射线是电子流都从物体中击出电子来都从物体中击出电子来原子原子 ( (中性中性) )电子电子( (一一) )正电荷正电荷? ?设想设想? ?1 1、公元前五世纪、公元前五世纪希腊哲学家提出物质是由不可分割的微粒（叫原子）组成。希腊哲学家提出物质是由不可分割的微粒（叫原子）组成。2 2、100100多年前多年前化学反应中原子的种类和数目不变，化学上倍比定律的发化学反应中原子的种类和数目不变，化学上倍比定律的发现等证实了物质的原子性结构，认为原子是不可再分的、物现等证实了物质的原子性结构

9、，认为原子是不可再分的、物质是由原子组成的。质是由原子组成的。3 3、1919世纪末世纪末2020世纪初世纪初X X射线使气体电离射线使气体电离光电效应光电效应汤姆生原子模型汤姆生原子模型十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的组成部分由于电子是带负电的，子是原子的组成部分由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质那么这两种物质是怎样构成原子正电的物质那么这两种物质是怎样构成原子的呢？的呢？汤姆生提出了汤姆生提出了枣糕模型枣糕模型汤姆生汤姆生杰出贡献杰出贡献: :18971897年发现电子年发现电子( (荣获荣获19061906年诺贝尔物理奖年诺贝尔物理奖) ) 在汤姆生的原子在汤姆生的原子模型中，原子是一个模型中，原子是一个球体；正电核均匀分球体；正电核均匀分布在整个球内，而电布在整个球内，而电子都象枣核那样镶嵌子都象枣核那样镶嵌在原子里面在原子里面电子电子正电荷正电荷