2018-2019版物理新导学笔记选修3-5（实用课件+精致讲义+优选习题）江苏专用版：第十八章　原子结构 (共8份打包)

1　电子的发现 2　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，了解汤姆孙研究电子的方法，知道电子的电荷量和比荷.2.知道α粒子散射实验的实验器材、实验原理和实验现象.3.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容，能说出原子核的数量级． 一、阴极射线　电子的发现 [导学探究] 1．在如图1所示的演示实验中，K是金属板制成的阴极，A是金属环制成的阳极．K和A之间加上近万伏的高电压后，管端玻璃壁上能观察到什么现象？该现象说明了什么问题？ 图1 答案　能看到玻璃壁上淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影，这说明阴极能够发出某种射线，并且撞击玻璃引起荧光． 2．人们对阴极射线的本质的认识有两种观点，一种观点认为是一种电磁波，另一种观点认为是带电微粒，你认为应如何判断哪种观点正确？ 答案　可以让阴极射线通过电场或磁场，若射线垂直于磁场(电场)方向射入之后发生了偏转，则说明该射线是由带电微粒组成的． [知识梳理] 1．阴极射线 科学家用真空度很高的真空管做放电实验时，发现真空管阴极发射出的一种射线，叫做阴极射线． 2．阴极射线的特点 (1)在真空中沿直线传播； (2)碰到荧光物质可使荧光物质发出荧光． 3．电子的发现 汤姆孙让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转情况，证明了它的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷． 4．密立根通过著名的“油滴实验”精确地测出了电子电荷．电子电荷量一般取e＝1.6×10－19 C，电子质量me＝9.1×10－31 kg. 二、α粒子散射实验 [导学探究]　如图2所示为1909年英籍物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行α粒子散射实验时的实验装置，阅读课本，回答以下问题： 图2 (1)什么是α粒子？ (2)实验装置中各部件的作用是什么？实验过程是怎样的？ (3)实验现象如何？ (4)少数α粒子发生大角度散射的原因是什么？ 答案　(1)α粒子(He)是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，实质是失去两个电子的氦原子核，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的4倍、电子质量的7 300倍． (2)①α粒子源：把放射性元素钋放在带小孔的铅盒中，放射出高能的α粒子． ②带荧光屏的放大镜：观察α粒子打在荧光屏上发出的微弱闪光． 实验过程： α粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在很薄的金箔上，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子的运动方向改变．带有放大镜的荧光屏可以沿图中虚线转动，以统计向不同方向散射的α粒子的数目． (3)α粒子散射实验的实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°. (4)α粒子带正电，α粒子受原子中带正电的部分的排斥力发生了大角度散射． [知识梳理] 1．α粒子散射实验装置由α粒子源、金箔、带有荧光屏的放大镜等几部分组成，实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于真空中． 2．实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°. 3．α粒子散射实验的结果用汤姆孙的“枣糕模型”无法解释． 三、原子的核式结构模型　原子核的电荷与尺度 [导学探究] 1．原子中的原子核所带电荷量有何特点？ 答案　原子核带正电，所带电荷量与核外电子所带的总电荷量相等． 2．核式结构模型是如何解释α粒子散射实验结果的？ 答案　(1)由于原子核很小，大多数α粒子穿过金箔时都离核很远，受到的斥力很小，它们的运动方向几乎不改变． (2)只有极少数α粒子有机会与原子核接近，受到原子核较大的斥力而发生明显的偏转． [知识梳理] 1．核式结构模型：1911年由卢瑟福提出．在原子中心有一个很小的核，叫原子核．它集中了全部的正电荷和几乎全部的质量，电子在核外空间运动． 2．原子核的电荷与尺度 一、对阴极射线的认识 例1　阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图3所示．若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为(　　) 图3 A．平行于纸面向左 B．平行于纸面向上 C．垂直于纸面向外 D．垂直于纸面向里 答案　C 解析　由于阴极射线的本质是电子流，阴极射线方向向右，说明电子的运动方向向右，相当于存在向左的电流，利用左手定则，为使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，磁场方向应为垂直于纸面向外，故选项C正确． 二、对α粒子散射实验的理解 1．实验现象 (1)绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进． (2)少数α粒子发生较大的偏转． (3)极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°. 2．理解 (1)核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变． (2)汤姆孙的原子模型不能解释α粒子的大角度散射． (3)少数α粒子发生了