選修3-5原子結(jié)構(gòu)ppt課件.ppt

原子結(jié)構(gòu) 高中物理選修3 5第二章 1 物理學(xué)史上著名照片 2 3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的早期探究 1 德謨克利特 建立了早期原子論2 玻意耳 以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)建立了元素論3 道爾頓 提出了原子論4 阿伏伽德羅 提出了分子假說 4 湯姆孫的實(shí)驗(yàn) 5 湯姆孫的原子模型 葡萄干面包模型 原子是一個(gè)球體 正電核均勻分布在整個(gè)球內(nèi) 而電子鑲嵌在原子里面 正像葡萄干鑲嵌在面包中那樣 電子 正電荷 6 盧瑟福 粒子散射實(shí)驗(yàn) 盧瑟福從1909年起做了著名的 粒子散射實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)的目的是想證實(shí)湯姆孫原子模型的正確性 粒子是什么粒子 氦核 兩個(gè)單位正電 質(zhì)量是氫原子質(zhì)量的4倍 7 盧瑟福 粒子散射實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 絕大多數(shù) 粒子穿過金箔后 基本上仍沿原來的方向前進(jìn) 少數(shù) 粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)極少數(shù) 粒子 約占八千分之一 發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn) 甚至超過了90o 也就說幾乎被 撞了回來 實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么 8 盧瑟福原子模型 原子中帶正電部分的體積很小 但幾乎占有全部質(zhì)量 電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng) 正電的體積很小 被稱為原子核 這個(gè)模型被稱為核式結(jié)構(gòu)模型 電子對(duì) 粒子的作用忽略不計(jì) 因?yàn)樵雍撕苄?大部分 粒子穿過原子時(shí)離原子核很遠(yuǎn) 受到較小的庫侖斥力 運(yùn)動(dòng)幾乎不改變方向 極少數(shù) 粒子穿過原子時(shí)離原子核很近 因此受到很強(qiáng)的庫侖斥力 發(fā)生大角度散射 盧瑟福按照這個(gè)模型 利用經(jīng)典力學(xué)計(jì)算了向各個(gè)方向散射的 粒子比例 結(jié)果與實(shí)驗(yàn)相符 9 盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu) 行星模型 1911年 10 原子核的電荷和尺度 原子核的電荷就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)一般的原子核 核直徑的數(shù)量級(jí)10 15m 而整個(gè)原子直徑的數(shù)量級(jí)是10 10m 兩者相差十萬倍之多 可見原子內(nèi)部是十分 空曠 的 11 盧瑟福的原子核式模型指出了原子核的存在 很好地解釋了 粒子散射實(shí)驗(yàn) 但是 經(jīng)典物理學(xué)無法解釋原子的穩(wěn)定性 按經(jīng)典物理學(xué)電子繞核旋轉(zhuǎn) 作加速運(yùn)動(dòng) 電子將不斷向四周輻射電磁波 它的能量不斷減小 從而將逐漸靠近原子核 最后落入原子核中 但事實(shí)上原子是個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng) 12 玻爾的原子模型 13 色散 光譜 14 色散 三種光譜 15 光譜及光譜分析每種元素的明線光譜都是不一樣的 所以利用物質(zhì)產(chǎn)生的明線光譜可鑒定物質(zhì)的成份 這就是光譜分析 16 玻爾的原子模型 電子軌道量子化電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)仍然服從經(jīng)典力學(xué)規(guī)律 但軌道不是任意的 原子能量量子化電子在不同的軌道 原子具有的能量不同 17 氫原子能級(jí)圖 電子軌道數(shù) 原子能量值 用線的高低來反映原子能量的大小 18 玻爾的原子模型 頻率條件電子吸收光子時(shí)會(huì)從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道 放出光子 吸收光子 單擊 放出光子 單擊 19 氫原子能級(jí)圖 電子軌道數(shù) 原子能量值 原子能量從 1 51eV下降到 3 4eV 單擊 原子能量從 3 4eV下降到 13 6eV 單擊 20 一些氫原子都處于量子數(shù)n 3的激發(fā)態(tài) 這些氫原子在能級(jí)躍遷時(shí)