2017_2018学年高中物理第十八章原子结构1电子的发现2原子的核式结构模型同步备课课件新人教版选修

目标定位1.知道阴极射线是由电子组成的以及电荷量是量子化的.2.了解粒子散射实验的原理和现象以及卢瑟福原子核式结构模型的主要内容.3.知道原子和原子核的大小数量级，原子核的电荷数 1实验图1 如图1所示，真空玻璃管中K是金属板制成的 ，接感应圈的负极，A是金属环制成的 ，接感应圈的正极，会在K、A间产生 的高电压，可观察到玻璃壁上 及管中物体在玻璃壁上的影阴极阳极近万伏淡淡的荧光 2阴极射线荧光的实质是由于玻璃受到 发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为 阴极阴极射线 【深度思考】阴极射线中的粒子全部来源于阴极吗？答案在通常情况下，气体是不导电的，在强电场条件下，气体能够被电离而导电在高真空的放电管中，阴极射线中的粒子主要来自阴极对于真空度不高的放电管，粒子还可能来自管中的气体 解析阴极射线是由阴极直接发出的，故A错误；只有当两极间有高压且阴极接电源负极时，阴极中的电子才会受到足够大的电场力作用而脱离阴极成为阴极射线，故B错误，D正确；阴极射线是真空玻璃管内由阴极发出的射线，C正确答案CD 1汤姆孙根据阴极射线分别通过电场或磁场发生偏转，根据 情况，证明了它的本质是 的粒子流，并求出其比荷2换用 的阴极做实验，所得 的数值都相同，证明这种粒子是构成各种物质的共有成分3密立根通过著名的“油滴实验”精确地测出了电子电荷量电子电荷量一般取e ，电子质量m e .偏转带负电不同材料比荷1.61019 C9.110 31 kg 解析电子是原子的组成部分，电子的发现说明原子是可以再分的电子的电荷量与质量的比值称为电子的比荷，也叫荷质比答案BC 【例3】电子的电荷量最早由美国科学家密立根通过油滴实验测出，如图2所示，两块水平放置的平行金属板上、下极板与电源正负极相接，上、下极板分别带正、负电荷，油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而起电，油滴进入上极板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动，两金属板间距为d，不计空气阻力和浮力 图2 1粒子从放射性物质(如铀和镭)中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的 电荷，质量为 质量的4倍、电子质量的7 300倍正氢原子 2实验装置和实验现象(1)装置：放射源、金箔、荧光屏等，如图3所示图3 (2)现象：绝大多数的粒子穿过金箔后 方向前进少数粒子发生 的偏转极少数粒子偏转角度超过90，有的几乎达到180.仍沿原来的较大 【深度思考】粒子散射实验现象能否定汤姆孙原子模型的依据是什么？答案(1)粒子在穿过原子之间时，所受周围的正、负电荷作用的库仑力是平衡的，粒子不会发生偏转(2)粒子正对着电子射来，质量远小于粒子的电子不可能使粒子发生明显偏转，更不可能使它反弹 【例4】(多选)如图4为卢瑟福所做的粒子散射实验装置的示意图，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，下述说法中正确的是()图4 A相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多B相同时间内在B时观察到屏上的闪光次数比放在A时稍少些C放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少D放在C、D位置时屏上观察不到闪光解析在卢瑟福粒子散射实验中，粒子穿过金箔后，绝大多数粒子仍沿原来的方向前进，故A正确；少数粒子发生大角度偏转，极少数粒子偏转角度大于90，极个别粒子反弹回来，所以在B位置只能观察到少数的闪光，在C、D两位置能观察到的闪光次数极少，故B、D错，C对答案AC 针对训练卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是()答案D解析粒子轰击金箔后偏转，越靠近金原子核，偏转的角度越大，所以A、B、C错误，D正确 1内容：在原子中心有一个很小的核，叫 原子的全部 和几乎全部 都集中在核内，带负电的 在核外空间绕核旋转2对粒子散射实验现象的解释(1)当粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力 ，运动方向改变 ，因为原子核很小，所以绝大多数粒子不发生偏转原子核正电荷质量很小很小电子 (2)只有当粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑力作用，偏转角才很大，而这种机会很少(3)如果粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180，这种机会极少，如图5所示图5 3原子核的电荷与尺度(1)原子内的电荷关系各种元素的原子核的电荷数，即原子内含有的 ，非常接近它们的 (2)原子核的组成原子核是由 组成的，原子核的电荷数就是核中的 (3)原子核的大小对于一般的原子核，实验确定的核半径R的数量级为 ，而整个原子半径的数量级是 因而原子内部十分 “空旷”电子数原子序数质子和中子质子数1015 m1010 m 【例5】(多选)关于粒子的散射实验，下列说法中正确的是()A该实验说明原子中正电荷是均匀分布的B粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用C只有少数粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上D卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子核式结构理论 解析粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，但不能说明原子中正电荷是均匀分布的，故A错误，B、C正确；卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的核式结构理论，D正确答案BCD