第十三章 原子结构（课件）-【上好课】高二物理同步精品课堂（沪科版2020上海选择性必修第三册）

第十三章 原子结构 主讲教师：XXX 1 1 2 第十三章 目录 01 电子的发现 02 原子的核式结构模型 03 玻尔的原子模型 3 第十三章 新课引入 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，阴极就发出一种射线。它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种射线的本质是什么呢？ 4 第十三章 电子的发现 5 第十三章 一种观点认为阴极射线像X射线一样是电磁辐射代表人物赫兹 另一种观点认为阴极射线是带电微粒代表人物汤姆孙  赫兹 德国 J.J.汤姆孙 英国 6 第十三章 J.J.汤姆孙对阴极射线进行了一系列的实验研究。他确认阴极射线是带电的粒子。自1890年起开始研究。 阴极射线实验 7 第十三章 小孔AB：使由C发出的粒子形成一束细细的射线 带有标尺的荧光屏 平行的金属板之间夹有电场 阴极K：发出带电粒子 通过射线产生的荧光的位置，可以研究射线的径迹 汤姆孙的气体放电管示意图 8 第十三章 【阴极射线实验】 1.实验装置：真空玻璃管、阴极、阳极和感应圈. 在金属板D1D2之间未加电场时，射线不偏转，射在P1点。 施加如图电场后射线偏转，射在P2点。 发现阴极射线带负电 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，这种射线命名为阴极射线. 2.实验现象：感应圈产生的高电压加在两极之间，玻璃管壁上发出荧光。 4. 阴极射线是带负电的粒子 9 第十三章 为了使射线回到P1点 5.测定带电粒子的比荷 需在D1D2之间施加垂直纸面向外的磁场 去掉D1D2之间的电场 射线在磁场作用下偏转，射在P3点。 换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同,是氢离子比荷的近两千倍.证明这种粒子是构成各种物质的共有成分. 10 第十三章 电子发现的历程 1.真空玻璃管两极加上高电压 玻璃管壁上 发出荧光 2.物理学家戈德斯坦将阴极发出的射线命名为阴极射线. 3.猜想: (1)阴极射线是一种电磁辐射. (2)阴极射线是带电微粒. ? 4.英国物理学家汤姆孙让阴极射线在电场和磁场中偏转. 测出了粒子的比荷 发现电子 发现阴极射线带负电 11 第十三章 由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。 J.J汤姆孙猜测若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量相同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。汤姆孙后续的实验粗略测出了这种粒子的电荷量确实与氢离子的电荷量差别不大，证明了他当初的猜测是正确的。 后来，物理学家把新发现的这种组成阴极射线的粒子称之为电子。 J.J 汤姆孙(英国) 1857 ～ 1940 1889年4月30日，J.J.汤姆孙正式宣布发现电子; 电子的发现，结束了关于阴极射线本质的争论; 从此，人类意识到，原子并不是组成物质的最小单位，探索原子结构的序幕由此拉开…… 由于J.J.汤姆生的杰出贡献，1906年他获得诺贝尔物理学奖。 12 第十三章 金属原子 原子核 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。 电子 阴极射线是带负电的电子流。 13 第十三章 J.J.汤姆孙的儿子G.P.汤姆孙 （1937年诺贝尔物理学奖） 创造力和热情 G.P.汤姆孙（George Paget Thomson，1892-1975），因通过实验发现受电子照射的晶体中的干涉现象，1937年获得诺贝尔物理学奖。 　　汤姆逊父子分别于1906年、1937年获得物理学奖，是诺贝尔奖历史上6次“子承父业”奇迹之一。 14 第十三章 有关阴极射线实验总结 带负电，且电荷量与氢离子相同 1 质量是最轻的原子近 1/2000 2 电子 electron 想一想：为什么说电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元？ J.J汤姆孙研究发现： ① 许多现象中都发现了同样的带电粒子---电子， ② 它的质量只比最轻原子质量的两千分之一稍多一点。 阴极射线是由比最小的原子还小的多的带负电荷的微粒构成的 15 第十三章 汤姆孙的进一步研究 正离子的轰击 紫外线照射 放射性物质 阴极射线 光电流 β射线 电子 金属受热 热离子流 （1）产生电子的方法 （2）汤姆孙通过进一步的研究证明：电子是原子的组成部分，是比原子更基本的单元。 16 第十三章 第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立根利用油滴实验测量出的。 电子的质量m=9.1094×10－31 kg 电子的电荷量e=1.6022×10－19 C 密立根实验发现：电荷具有量子化的特征，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。 密立根 (美国) 密立根测电子电量 17 第十三章 电子电荷的精确测定是在1909〜1913年间由密立根通过著名的“油滴实验”做