第4章 第1节 电子的发现与汤姆孙原子模型 第2节 原子的核式结构模型（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册（鲁科

第1节　电子的发现与汤姆孙原子模型 第2节　原子的核式结构模型 核心素养 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1.知道发现电子的意义。 2．了解α粒子散射实验的原理和实验现象。 3．知道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过程。 体会电子发现过程中蕴含的科学方法。 1.通过对原子模型演变历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。 2．通过对原子结构认识的不断深入，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。 [对应学生用书P58] 知识点一 物质结构的早期探究 1.古人对物质的认识 (1)我国古代认为万物是“五行”➊组成的。 (2)古希腊的亚里士多德认为，万物的本质是土、水、火、空气四种“元素”，天体则由第五种“元素”——“以太”构成。 (3)古希腊哲学家德谟克利特等人建立了早期的原子论。 2．大约在17世纪中叶，人们开始通过实验来了解物质的结构 (1)1661年，玻意耳以化学实验为基础建立了科学的元素论。 (2)19世纪初，道尔顿提出了原子论，认为原子是元素的最小单元。 (3)1811年，意大利化学家阿伏伽德罗提出了分子假说，指出分子可由多个相同的原子组成。 知识点二 电子的发现和汤姆孙原子模型 1.电子的发现 (1)阴极射线：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，阴极发出一种射线，这种射线能使玻璃管壁发出荧光➋，这种射线称为阴极射线。 (2)汤姆孙对阴极射线本质的探究 通过使阴极射线粒子受到的静电力和洛伦兹力平衡等方法，确定了阴极射线粒子的本质是带负电的粒子流。后来组成阴极射线的粒子被称为电子➌。 2．汤姆孙原子模型➍ 汤姆孙认为，原子带正电的部分充斥整个原子，很小很轻的电子镶嵌在球体的某些固定位置，正像葡萄干嵌在面包中那样，这就是原子的 “葡萄干面包”模型。 知识点三 α粒子散射实验 1.实验装置 2．实验方法 在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋(Po)，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔➎上。α粒子穿过金箔后，打到环形荧光屏上，产生一个个闪烁的光点，这些光点可用显微镜观察到。 3．实验结果 绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被原路弹回，α粒子被反射回来的概率有。 知识点四 卢瑟福原子模型 1.核式结构模型 (1)原子内部有一个很小的核，称为原子核，原子的全部正电荷及几乎全部的质量都集中在原子核内，电子在原子核外面运动。 (2)原子核式结构模型又被称为行星模型。 2.原子的大小➏ (1)原子直径数量级：10-10_m。 (2)原子核直径数量级：10-15_m。 1．玻意耳认为万物的本质是土、水、火、空气四种元素。(×) 2．α粒子散射实验中，绝大多数α粒子不能穿过金箔。(×) 3．原子的核式结构认为，α粒子散射试验中，原子核使α粒子发生了大角度偏转。(√) 批注➊：“五行”是指“金、木、水、火、土”五种基本“元素”。 批注➋：荧光是物质吸收光照或其他电磁辐射后发出的光。 批注➌：电子发现的意义 人们由此认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有结构，原子可再分。 批注➍：汤姆孙原子模型示意图 批注➎：使用金箔的原因 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。 批注➏：原子与原子核的尺度 [对应学生用书P60] 探究点一　电子的发现与汤姆孙原子模型　(物质观念之形成) ◆情境探究 如图所示的是汤姆孙的气体放电管，在金属板D1、D2之间加上如图所示的电场时，发现阴极射线向下偏转，说明它带什么性质的电荷？ 答案：阴极射线向下偏转，与电场线方向相反，说明阴极射线带负电。 ◆探究归纳 1．阴极射线的本质是电子流。 2．带电粒子比荷的测定 (1)让带电粒子通过相互垂直的匀强电场和匀强磁场，如图甲所示，使其做匀速直线运动，根据二力平衡，即F洛＝F电(Bqv＝qE)，得到粒子的运动速度v＝。 (2)撤去电场，如图乙所示，保留磁场，让粒子在匀强磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，即Bqv＝m，根据轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径r。 (3)由以上两式确定粒子的比荷表达式：＝。 3．汤姆孙原子模型 (1)电子的发现说明原子是由电子和其他物质组成。 (2)汤姆孙认为，原子带正电的部分充斥整个原子，很小很轻的电子镶嵌在球体的某些固定位置，正像葡萄干嵌在面包中那样，这就是原子的“葡萄干面包”模型(有的也称枣糕模型)。 ◆对点例练 (2022·湖北仙桃中学高二月考)电子所带的电荷量(元电荷e)最先是由密