9.1 原子课件 2022-2023学年沪教版（上海）九年级下学期物理

原子 从原子到星系 01 原子和分子 02 原子模型 03 核能 主要知识点 CONTENTS 2 (John Dalton） （1766年9月6日-1844年7月27日) 英国化学家、物理学家。原子理论的提出者。他所提供的关键的学说，使化学领域自那时以来有了巨大的进展。 约翰·道尔顿 3 1803年，道尔顿基于实验事实指出原子是构成物质的微粒,将古希腊简单的原子论发展成为科学原子论。 原子可以结合成分子 两个氢原子构成一个氢气分子 一个氧原子和两个氢原子构成一个水分子。 4 原子模型建立过程 一、葡萄干蛋糕模型 19世纪末，英国物理学家汤姆生在实验中发现原子中存在着带负电的粒子，他把这种粒子叫做电子。 电子的发现打破了原子是坚固的、不可再分的最微小粒子的观念 汤姆生设想原子中必定有等量的正电荷存在，而正电荷像液体一样均匀地分布在原子里，电子则“浸”在其中，这一模型被人们称为“葡萄干蛋糕模型”。 02提出疑问 01 03 原子是全部由带负电的电子组成的吗? 这显然是不可能的，因为原子是不带电的(电中性的)。 6 二、行星模型 后来，汤姆生的学生、英国物理学家卢瑟福在实验中发现，原子中全部正电荷和绝大部分质量都集中在原子内一个极小的空间区域，叫做原子核。 他设想电子像行星环绕太阳运转一样在核外绕核旋转，这一模型叫做“行星模型”。 “行星模型”否定了“葡萄干蛋糕模型”，但它也并不是完美的。 01 02这是个什么实验呢？ 实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据。 “α粒子散射实验” 7 三、电子云模型 以后的实验进一步表明，原子中的电子不像行星环绕太阳运转时那样有固定的轨道，而是形成“电子云”。 01 提出者：薛定谔 1919年，卢瑟福发现了原子核内带正电的质子 1932年，英国物理学家查德威克发现了原子核内不带电的中子 8 原子 1083道尔顿 原子核 电子（带负电） 质子（带正电） 中子（不带电） 1911卢瑟福 1911卢瑟福 1932查德威克 1897汤姆生 几乎集中了原子的全部质量 大小约为10⁻¹º米 10⁻¹⁵~10⁻¹⁴米 9 核能 nuclear energy 19世纪纪末 英国物理学家汤姆逊发现了电子。 1896年 法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。 1898年 居里夫人与居里先生发现新的放射性元素钋。 1902年 居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。 1905年 爱因斯坦提出质能转换公式。 1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子核是一个正电荷单元，称为质子。 1935年 英国物理学家查得威克发现了中子。 1938年 德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核，发现了核裂变现象。1942年12月2日 美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。 1945年8月6日和9日 美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。 1954年 苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。 在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。 二战时，原子弹诞生了。 人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。 核能是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。 描述质量与能量之间的联系 即：足够小的质量亏损在光速平方的条件下，就能够产生巨大的能量 12 蕴藏在原子核中的能量叫做核能 13 释放核能两种主要方式 核聚变又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应 。 这是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。核聚变是核裂变相反的核反应形式。科学家正在努力研究可控核聚变，核聚变可能成为未来的能量来源。 核裂变又称核分裂，是一个原子核分裂成几个原子核的变化。 01核裂变(Nuclear fission) 02核聚变(nuclear fusion) 14 核裂变是指使质量大的原子核分裂成质量小的原子核,在此过程中会释放出核能。原子弹就是在瞬间通过裂变释放出毁灭性的核能。 核聚变是指使质量小的原子核在超高温、超高压条件下聚合成质量大的原子核,在此过程中会释放出更巨大的核能。氢弹则是在瞬间通过聚变释放出更具毁灭性的核能，太阳内部的原子核每时每刻都在聚变中释放出惊人的核能。 核裂变与核聚变的区别 15 核能开发与利用 1千克铀相当于2700吨标准煤的能量 高效 绿色 16 人类要和平利用核能就必须控制核能释放的快慢，让核能较慢地释放，这叫做受控核反应。核反应堆是实现受控核反应的关键技术。目前，人类已掌握了受控裂变核反应的技术，正在攻克受控聚变核反应的技