5.1 原子的结构（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（粤教版）

第一节　原子的结构 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 新课程标准 学业质量目标 1.了解α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。 2．知道原子和原子核的半径的数量级，知道原子核的电荷数。 3．了解光谱，知道氢原子光谱的实验规律，知道经典物理的困难在于无法解释原子的稳定性和光谱分立特征。 4．知道玻尔原子理论的主要内容，了解能级、能级跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。 5．掌握用玻尔原子理论简单解释氢原子模型，了解玻尔模型的不足之处及其原因。 知道原子的核式结构模型、原子光谱、能级、跃迁、基态、激发态、电子云等概念。(物理观念) 了解原子核式结构模型的建立，掌握氢原子能级及跃迁规律。(科学思维) 了解α粒子散射实验的探究方法。(科学探究) 通过核式结构模型的建立培养学生抽象思维能力和想象力；通过对光谱及光谱分析的学习了解利用光谱探索原子结构的方法；通过对玻尔模型的建立过程以及其局限性的了解，体会科学家的探究精神。(科学态度与责任) 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂评价 素养落实 课时作业 巩固演练 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、原子核式结构的提出 1．汤姆孙原子模型：他认为原子是一个_______，________均匀地分布在其中，质量很小的_______镶嵌其中，人们称其为“枣糕模型”或“葡萄干布丁模型”。 球体 正电荷 电子 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．α粒子散射实验：___________α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但_______α粒子发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至达到180°。 3．卢瑟福的核式结构模型：1911年由卢瑟福提出，原子中心有一个带正电的很小的原子核，它几乎集中了原子的全部质量，电子在核外空间绕原子核旋转。 4．原子大小：原子半径的数量级为10－10 m，原子核半径的数量级为 10－15～10－14 m。 绝大多数 少数 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 二、氢原子光谱 1．原子光谱：某种原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱，称为原子光谱。 2．经典理论解释光谱时的矛盾：经典理论认为电子在绕核运动时辐射的电磁波是______的，电子最终落在________上。但事实上原子是_____的，氢原子光谱是_______的。 连续 原子核 分立 稳定 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 三、原子的能级结构 1．能级：电子在不同轨道上运动时，原子处于不同的状态，具有不同的能量，这些分立的________称为原子的能级。 2．跃迁：原子从一个______变化到另一个______的过程叫作跃迁。 3．基态和激发态：_____能级对应的状态称为基态，其他状态为激发态。 4．电子云：根据____________可知，我们只能用________对电子的运动作统计性描述，若用_______不同的点表示电子在各处出现的_______，这样画出的概率分布图称为电子云。 能量值 能级 能级 最低 波粒二象性 概率波 疏密 概率 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1．判断正误 (1)α粒子散射实验中大多数α粒子发生了大角度偏转或反弹。( ) (2)卢瑟福建立了原子核式结构模型。( ) (3)原子的质量几乎全部集中在原子核上。( ) (4)电子吸收某种频率的光子时会从较低的能级跃迁到较高的能级。( ) (5)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁。( ) (6)玻尔理论能很好地解释氢光谱为什么是一些分立的亮线。( ) × √ √ √ × √ 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 (1)如图所示，有两个α粒子均以速度v射向金原子，它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图中分别画出两个α粒子此后的运动轨迹示意图。 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 (2)试回顾科学家对原子结构的认识史。 (3)按照经典理论，核外电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动。我们知道，库仑引力和万有引力形式上有相似之处，电子绕原子核的运动与卫星绕地球的运动也一定有某些相似之处，那么若将卫星—地球模型缩小是否就可以变为电子—原子核模型呢？ 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 提示：(1)在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故斥力指向轨迹的内侧；在α粒子的散射现象中绝大多数的α粒子都沿原方向穿过薄金箔，有少数α粒子发