第4章 第3节 原子的核式结构模型（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

第3节　原子的核式结构模型 1.知道阴极射线及本质，了解电子的发现过程，知道原子的核式结构模型及原子核的电荷与尺度. 物理观念 2.了解J.J.汤姆孙发现电子的研究方法及蕴含的科学思想，领会电子的发现对揭示原子结构的重大意义. 科学探究 知识点一　电子的发现 1．阴极射线 (1)实验装置：如图所示真空玻璃管中K是金属板制成的__阴__极，A是金属环制成的__阳__极；把它们分别连在感应圈的负极和正极上． (2)实验现象：玻璃壁上出现淡淡的__荧光__及管中物体在玻璃壁上的影． (3)阴极射线：荧光是由于玻璃受到__阴极__发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为__阴极__射线． 2．电子的发现 (1)J.J.汤姆孙的研究 ①让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转情况，证明它是__带负电__(选填“带正电”或“带负电”)的__粒子流__，并求出了它的__比荷__. ②换用不同__材料__的阴极做实验，所得比荷的数值都是__相同__的．证明这种粒子是构成各种物质的__共有__成分． ③直接测到了阴极射线粒子的__电荷量__，并证实了其电荷量的大小与氢离子的大致相同，后来组成阴极射线的粒子被称为__电子__. ④进一步研究新现象，不论是由于正离子的轰击、紫外光的照射、金属受热还是放射性物质的自发辐射，都能发射同样的带电粒子——电子．由此可见，__电子__是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元． (2)密立根的研究 ①通过“油滴实验”精确测定了电子的__电荷__. ②发现了电荷是__量子化__的，即任何带电体的电荷只能是e的__整数__倍． 提醒：(1)研究阴极射线时，玻璃管上的荧光是由于荧光物质受到阴极射线的撞击而引起的，而荧光本身不是阴极射线；(2)阴极射线的实质是带负电的高速电子流；(3)目前公认的电子电荷e的值为e＝1.602 176 634×10－19 C；电子的质量me＝9.109 383 56×10－31 kg；质子质量与电子质量的比值为1836. 知识点二　原子的核式结构模型 1．J.J.汤姆孙的原子模型 J．J.汤姆孙认为原子是一个球体，__正__电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，__电子__镶嵌在其中．J.J.汤姆孙的原子模型被称为“西瓜模型”或“枣糕模型”，该模型能解释一些实验现象，但后来被__α粒子散射__实验否定了． 2．原子的核式结构模型 (1)实验基础：α粒子散射实验． (2)实验方法 用α粒子源发射的α粒子束轰击__金箔__，用带有荧光屏的显微镜，在水平面内不同方向对__散射__的α粒子进行观察，根据散射到各方向的α粒子所占的__比例__，可以推知原子中正、负电荷的分布情况． (3)实验装置 答案 α粒子源　金箔　荧光屏　显微镜 (4)实验现象 __绝大多数__的α粒子穿过金箔后，基本上仍沿__原来__的方向前进，但有__少数__α粒子发生了大角度偏转，__极少数__偏转的角度甚至大于90°，它们几乎被“__撞了回来__”． (5)实验意义 卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了__J．J.汤姆孙__的原子模型，建立了原子的__核式__结构模型． 提醒：(1)整个实验过程在真空中进行；(2)金箔需要做得很薄，α粒子才能穿过；(3)使用金箔的原因是金的延展性好，可以做得很薄，另外一点就是金的原子序数大，α粒子与金核间的库仑斥力大，偏转明显，而金原子核不会发生明显运动． 知识点三　原子核的电荷与尺度 1．核式结构模型：1911年由__卢瑟福__提出，原子中带正电的部分体积很小，但几乎占有全部__质量__，__电子__在正电体的外面运动． 2．原子核的电荷与尺度 答案 原子序数　质子　中子　质子数　10－10m　10－15 m 提醒：Ze是原子核的电荷，单位是库仑；Z是原子序数，也是原子核的电荷数，它表示原子核的电荷是一个电子电荷(绝对值)的多少倍．Z是没有单位的，或者说Z的单位是1. 1．判断下列说法的正误． (1)J.J.汤姆孙是公认的电子的发现者．(　　) (2)电子电荷的精确测定是由密立根根据“油滴实验”做出的．(　　) (3)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值．(　　) (4)英国物理学家J.J.汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射．(　　) (5)α粒子带有一个单位的正电荷，质量为氢原子质量的2倍．(　　) (6)对于一般的原子，由于原子核很小，所以内部十分空旷．(　　) 答案 (1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 2．(1)在如图所示的演示实验中，K是金属板制成的阴极，A是金属环制成的阳极．K和A之间加上近万伏的高电压后，管端玻璃壁上能观察到什么现象？该现象说明了什么问题？ (2)人们对阴极射线的本质的认识有两种观点，一种观点认为它是一种电磁波，另一