原子的核式结构模型(ppt课件)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品课件,原子的核式结构模型,原子的核式结构模型,电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正电的物质，几乎占有原子的全部质量。,m,e,=9.109,10,-31,Kg,e=1.602,10,-19,C,历史回顾,J.J.汤姆孙，1857-1940，英国物理学家，电子的发现者。,因通过气体电传导性的研究，测出电子的电荷与质量的比值，1906年获诺贝尔物理学奖。,思考：那么，这两种物质是怎样构成原子的呢？,历史回顾J.J.汤姆孙，1857-1940，英国物理学家,电子,正电荷,原子是一个球体，里面充满了均匀分布的带正电的流体，电子镶嵌在正电荷液体中，就象枣点缀在一块蛋糕里一样，所以又被人们称为“,枣糕模型,”。,电子等间隔地排列在与正电球同心的圆周上，并以一定的速度做圆周运动从而发出电磁辐射，原子光谱所反映的就是这些电子的辐射频率。,一.汤姆孙的原子模型,电子正电荷原子是一个球体，里面充满了均匀分布的带正电的流体，,以汤姆孙为首的英国剑桥学派，在原子物理学上所取得的这些惊人成就，使欧洲大陆上的物理学家都拜倒在他们的脚下。他的学生卢瑟福也接受了汤姆孙的原子模型，1909年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和罗斯顿用粒子轰击金箔去,验证,汤姆孙原子模型。,让我们来认识一下卢瑟福吧,！,从经典物理学的角度看，汤姆孙的模型是很,成功,的。,解释原子是电中性的，电子在原子里是怎样分布的，解释原子为什么会发光，能估计出原子的大小约为一亿分之一厘米。,以汤姆孙为首的英国剑桥学派，在原子物理学上所取得的这些惊人,1895年在新西兰大学毕业后，获得英国剑桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室，成为汤姆孙的研究生。提出原子结构的核式模型，为原子结构的研究做出很大的贡献。1898年，在汤姆孙的推荐下，担任加拿大麦吉尔大学的物理教授。,1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理系主任。1919年接替退休的汤姆孙，担任卡文迪许实验室主任。1925年当选为英国皇家学会主席。1931年受封为纳尔逊男爵。1937年10月19日因病在剑桥逝世，与牛顿和法拉第并排安葬，享年66岁。,欧内斯特卢瑟福1871年8月30日生于新西兰纳尔逊的一个手工业工人家庭。并在新西兰长大。他进入新西兰的坎特伯雷学院学习。23岁时获得了三个学位（文学学士、文学硕士、理学学士）。,1895年在新西兰大学毕业后，获得英国剑桥大学的奖学金进入卡,科学成就,1、他关于,放射性的研究,确立了放射性是发自原子内部的变化。为开辟原子物理学做了开创性的工作。,2、,1909年起，卢瑟福根据a粒子散射试验现象提出原子核式结构模型。把原子结构的研究引上了正确的轨道，被誉为,原子物理学之父,。,3、1919年，卢瑟福做了用粒子轰击氮核的实验，从而,发现了质子。,4、用粒子或射线轰击原子核来引起核反应,实现人工核反应,，成为人们研究原子核和应用核技术的重要手段。,科学成就,桃李满天下,在卢瑟福的悉心培养下，他的学生和助手有多人获得了诺贝尔奖金：,1921年，卢瑟福的助手索迪获诺贝尔化学奖；,1922年，卢瑟福的学生阿斯顿获诺贝尔化学奖；,1922年，卢瑟福的学生玻尔获诺贝尔物理奖；,1927年，卢瑟福的助手威尔逊获诺贝尔物理奖；,1935年，卢瑟福的学生查德威克获诺贝尔物理奖；,1948年，卢瑟福的助手布莱克特获诺贝尔物理奖；,1951年，卢瑟福的学生科克拉夫特和瓦耳顿，共同 获得诺贝尔物理奖；,1978年，卢瑟福的学生卡皮茨获诺贝尔物理奖。,桃李满天下,二.,粒子散射实验,1.实验装置,放射源,放射性元素钋（Po）放出粒子，粒子 是氦核，带2e正电荷，质量是氢原子的4倍，具有较大的动能。,金箔,作为靶子，厚度1m,重叠了3000层左右的 金原子。,荧光屏,粒子打在上面发出闪光。,显微镜,通过显微镜观察闪光，且可360转动观察不同角度粒子的到达情况,。,二.粒子散射实验1.实验装置放射源放射性元素钋（Po,思考：如果原子的结构确实如汤姆生所假设的葡萄干布丁模型，用,粒子轰击原子应得到怎样的结果？,根据汤姆生模型计算的结果：电子质量很小，对,粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，,粒子所受库仑力也很小，故,粒子偏转角度不会很大,思考：如果原子的结构确实如汤姆生所假设的葡萄干布丁模型，用,原子的核式结构模型(ppt课件),原子的核式结构模型(ppt课件),原子的核式结构模型(ppt课件),原子的核式结构模型(ppt课件),原子的核式结构模型(ppt课件),二.,粒子散射实验,2.实验现象,绝大多数,粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，,少数,粒子（约占8000分之一）发生了较大的偏转，,极少数,粒子的偏转超过了90，有的甚至几乎被撞了回来。,二.粒子散射实验2.实验现象绝大多数粒子穿过金箔后仍沿,二.,粒子散射实验,卢瑟福,根据他的导师汤姆生模型计算的结果：,电子质量很小，对,粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，,粒子所受库仑力也很小，散射角不超过零点几度，发生大角度偏转的几率几乎是零,实验结果与之前预测完全不一致，所以原子结构模型必须重新构思!,实验结果却是有八千分之一的粒子发生了大角度偏转,！,3.实验分析,二.粒子散射实验卢瑟福根据他的导师汤姆生模型计算的结果：,卢瑟福思考,1微米厚的金箔内含3000层原子层，绝大多数粒子穿过金箔仍沿原方向前进说明什么？,少数粒子的大角度偏转甚至反弹是怎么造成的？,卢瑟福思考 1微米厚的金箔内含3000层原子层，绝大多数,1.在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核,2.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,3.带负电的电子在核外空间绕着核旋转,三.原子的核式结构的提出,1.原子的核式结构模型,1.在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核三.原子的核式,粒子穿过原子时，电子对粒子运动的影响很小，影响粒子运动的主要是带正电的原子核。,而,绝大多数的粒子,穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有改变，只有,极少数粒子,可能与核十分接近，受到较大的库仑斥力，才会发生大角度的偏转,。,三.原子的核式结构的提出,2.,对,粒子散射实验现象,解释,粒子穿过原子时，电子对粒子运动的影响很小，影响,原子核的组成,1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认,质子,中子,核子,质子数,电荷数,原子核的组成 1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质,根据卢瑟福的原子核式模型和粒子散射的实验数据，可以推算出各种元素原子核的电荷数，还可以估计出原子核的大小。,（1）原子的半径约为,10,-10,m,、原子核半径约是,10,-15,m,，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。,（2）原子核所带,正电荷数,与核外,电子数,以及该元素在周期表内的,原子序数相等,。,四.原子核的电荷与尺度,根据卢瑟福的原子核式模型和粒子散射的实验数据，可以推算出各,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,：,露珠和体育场,体育场,原子,原子核,四.原子核的电荷与尺度,根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的，举一,成功解释了,粒子散射实验,为人类认识原子结构增添了光辉的一页。,正确地回答了原子的组成问题；,【卢瑟福有核原子模型的优越性】,成功解释了粒子散射实验,为人类认识原子结构增添了,【但是】,人们很快意识到卢瑟夫的,有核模型同经典力学有很大的矛盾:,(1),按照经典力学，核外电子绕核运转，应辐射电磁波，因此电子会丧失能量逐渐落向原子核，因此,原子不稳定,。,(2),按经典力学，电子绕核运转，应辐射连续的电磁波，因此,原子光谱是连续的。,这些矛盾导致了玻尔原子模型的提出。,实际上原子很稳定,实际上原子光谱是线状的（不连续）,【但是】人们很快意识到卢瑟夫的有核模型同经典力学有很大,玻尔原子模型：已踏在量子力学的门坎,1913 年,玻尔对核外电子大胆地提出了具有历史意义的三点假设:,(1),电子绕核圆周运动，但不辐射电磁波。,(2),电子只在一些特定的轨道上运动。,(3),只有当电子从一个稳定轨道跃迁到另一个稳定轨道上时，才释放或吸收光子,。,获1922 年,诺贝尔物理学奖,对原子结构、原子辐射的研究,玻尔原子模型：已踏在量子力学的门坎 1913 年,玻尔,但是，,玻尔理论毕竟只是,经典力学,与,量子物理,的混合物，其理论本身存在,固有的内在矛盾,，这种矛盾在日新月异的实验物理和理论物理中暴露无遗，终于在十几年之后让位于新的量子论,量子力学,。,1914年，,佛兰克和赫兹用实验测定了电子从原子中电离出来所需的能量，从而直截了当地证实了玻尔的基本设想。,但是，玻尔理论毕竟只是经典力学与量子物理的混合物，,1,.,粒子散射实验装置、现象、意义,2卢瑟福原子核式结构模型,3原子核与原子大小的数量级,课堂小结,你掌握了吗？,课堂小结你掌握了吗？,课堂练习：,1、提出原子核式结构模型的科学家是（）,A、汤姆孙 B、法拉第,C、卢瑟福 D、奥斯特,C,课堂练习：1、提出原子核式结构模型的科学家是（）C,2.在用粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的粒子的运动情况是（）,A、全部粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进,B、绝大多数粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回,C、少数粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回,D、全部粒子都发生很大偏转,B,2.在用粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的粒子的运动情,3、卢瑟福粒子散射实验的结果（）,A、证明了质子的存在,B、证明了原子核是由质子和中子组成的,C、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上,D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动,C,3、卢瑟福粒子散射实验的结果（）C,4、当粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的（,）,BC,4、当粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在,5在粒子散射实验中，没有考虑粒子跟电子的碰撞，其原因是（）,A粒子不跟电子发生相互作用,B粒子跟电子相碰时，损失的能量极少，可忽略,C电子的体积很小，粒子不会跟电子相碰,D由于电子是均匀分布的，粒子所受电子作用的合力为零,B,5在粒子散射实验中，没有考虑粒子跟电子的碰撞，其原因是,6、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，叫做原子核,B、原子的正负电荷都均匀分布在整个原子中,C、原子的全部正电荷和几乎全部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,6、卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（）,7、（97全国）在卢瑟福的 粒子散射实验中，有少数 粒子发生大角度偏转，其原因是（）,A、原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上,B、正电荷在原子中是均匀分布的,C、原子中存在着带负电的电子,D、原子只能处于一系列不连续的能量状态中,7、（97全国）在卢瑟福的 粒子散射实验中，有少数,