4.3原子的核式结构模型 课件- 2022-2023学年高二下学期物理 人教版（2019）选择性必修第三册

原子的核式结构模型 学习目标 1.知道阴极射线是由电子组成的,电子是原子的组成部分,知道电子的电荷量。 2.了解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。 3.知道α粒子散射实验的实验器材、实验原理和实验现象。 4.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容,能说出原子核半径的数量级。 2 导入新课 这种射线称为阴极射线（cathode ray）。对这种射线本质的认识有两种观点：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。如何用实验判断哪一种观点正确呢？ 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。 三、原子核的电荷与尺度 各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的原子序数，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数来排列的。 核半径的数量级为 原子半径的数量级为 课堂练习 例1：下列是某实验小组测得的一组电荷量，那些是符合事实的（ ） A.+3×10-19C B.+4.8×10-19C C.-3.2×10-26C D.-4.8×10-19C 电荷是量子化的，任何带电体的电荷只能是e的整倍。 BD 课堂练习 例2：在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的（ ） A.万有引力 B.库仑力 C.磁场力 D.核力 B 在a粒子散射实验中，使少数a粒子发生大角度偏转的作用力是金箔中的原子核对a粒子的库仑斥力。 1. 汤姆孙发现电子 2. 密立根油滴实验测电子电量：e=1.602×10-19C 3. 密立根发现电荷是量子化的，任何带电体的电荷只能是e的整倍 4. 电子的质量：me=9.109×10-31kg 一、电子的发现 二、原子的核式结构模型 1. 卢瑟福通过a粒子散射实验提出核式结构模型 2. 在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核 课堂小结 4. 带负电的电子在核外空间绕着核旋转做圆周运动 3. 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 三、原子核的电荷与尺度 1. 原子核所带正电荷数=核外电子数=该元素在周期表内的原子序数 2. 原子内十分空旷 Lavf59.6.100 $