4.3原子的核式结构模型 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三

第四章 原子结构和波粒二象性 第3原子的核式结构模型 核心素养目标 1.知道发现电子的意义，体会电子发现过程中蕴含的科学方法 2.了解 粒子散射实验原理和实验现象 3.了解卢瑟福的原子核式结构模型。知道原子和原子核大小的数量级 4.认识原子核式结构模型建立的科学推理与论证方法 问题：这种射线的本质是什么呢？ 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，阴极就发射出一种射线。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？ 一、电子的发现 1.阴极射线： 一种观点认为，它是一种电磁辐射； 另一种观点认为，它是带电微粒。 1890年起，JJ汤姆孙和他的助手进行了一系列的实验研究。 汤姆孙的气体放电管的示意图 阴极射线的机理： 管中残存的气体分子中正负电荷在强电场的作用下被“拉开”（气体分子被电离），正电荷（正离子）在电场加速下撞击阴极，于是阴极释放更多粒子流，形成了阴极射线。 阴极射线粒子的比荷 阴极射线粒子的比荷是氢离子的比荷的近两千倍。阴极射线粒子的电荷量大小与氢离子一样。 后来，组成阴极射线的粒子被称为电子。 密立根通过油滴实验精确测出电子电荷e值 电子的质量 质子质量与电子质量比值为： 热离子发射是指金属在搞温时发射粒子的现象。 射线 光电流，阴极射线，它们都包含电子。 1906年JJ汤姆孙因气体导电的研究获得诺贝尔物理学学奖 思考与讨论： 原子中带正电的部分以及带负电的电子是可能如何分布的？ 二、原子的核式结构模型 汤姆孙的“西瓜模型”或“枣糕模型” 德国物理学家勒纳德1903年做了一个实验，使电子束射到金属膜，发现较高速度的电子很容易穿透原子。这说明原子不是一个实心球体，这个模型可能不正确。 粒子散射实验 粒子是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，质量为为氢原子质量的4倍，电子质量的7300倍 粒子散射的实验装置示意图 思考与讨论 粒子射入金箔时难免与电子碰撞。试估计这种碰撞对 子速度影响的大小。 实验现象： 绝大多数粒子穿过金箔后，基本仍沿原来的方向前进 ，但有少数粒子发生了大角度的偏转，极少数偏转的角度 甚至大于90度。 对 粒子散射实验的解释 偏转主要是具有原子的大部分质量的带正电部分造成的。 卢瑟福的原子模型因而成为核式结构模型