年人教版高中物理選修3-51、2-電子的發(fā)現(xiàn)、原子的核式結構模型課件

1電子的發(fā)現(xiàn)2原子的核式結構模型第十八章原子結構學習目標知識探究典例精析達標檢測1.知道陰極射線是由電子組成的，電子是原子的組成部分，知道電子的電荷量和比荷.2.了解湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的研究方法及蘊含的科學思想，領會電子的發(fā)現(xiàn)對揭示原子結構的重大意義.3.知道α粒子散射實驗的實驗器材、實驗原理和實驗現(xiàn)象.4.知道盧瑟福的原子核式結構模型的主要內(nèi)容，能說出原子核的數(shù)量級．一、陰極射線電子的發(fā)現(xiàn)(1)在圖1所示的演示實驗中，K是金屬板制成的陰極，A是金屬環(huán)制成的陽極．K和A之間加上近萬伏的高電壓后，玻璃管壁上觀察到什么現(xiàn)象？該現(xiàn)象說明了什么問題？知識探究導學探究答案答案

玻璃管壁上觀察到淡淡的熒光及管中物體在玻璃管壁上的影，這說明陰極能夠發(fā)出某種射線，并且撞擊玻璃引起熒光．圖1(2)人們對陰極射線的本質的認識有兩種觀點，一種觀點認為是電磁輻射，另一種觀點認為是帶電微粒，你認為應如何判斷哪種觀點正確？答案答案

可以讓陰極射線通過電場或磁場，若射線垂直于磁場方向通過磁場后發(fā)生了偏轉，則該射線是由帶電微粒組成的．陰極射線及電子的發(fā)現(xiàn)(1)陰極射線科學家用真空度很高的真空管做放電實驗時，發(fā)現(xiàn)真空管

極發(fā)射出的一種射線，叫做陰極射線．(2)陰極射線的特點①在真空中沿

傳播；②碰到物體可使物體發(fā)出

．知識梳理答案陰直線熒光(3)電子的發(fā)現(xiàn)：

讓陰極射線分別通過電場或磁場，根據(jù)

情況，證明了它的本質是

的粒子流并求出了其比荷．(4)密立根通過著名的“油滴實驗”精確地測出了電子電荷．電子電荷量一般取e＝

，電子質量me＝

.答案湯姆孫偏轉帶負電1.6×10－19C9.1×10－31kg關于陰極射線的本質，下列說法正確的是(

)A.陰極射線本質是氫原子B.陰極射線本質是電磁波C.陰極射線本質是電子D.陰極射線本質是X射線即學即用解析答案解析

陰極射線是原子受激發(fā)射出的電子，關于陰極射線是電磁波、X射線都是在研究陰極射線過程中的一些假設，是錯誤的.C(1)什么是α粒子？導學探究答案答案

α粒子(He)是從放射性物質中發(fā)射出來的快速運動的粒子，實質是失去兩個電子的氦原子核，帶有兩個單位的正電荷，質量為氫原子質量的4倍、電子質量的7300倍.二、α粒子散射實驗(2)α粒子散射實驗裝置由幾部分組成？實驗過程是怎樣的？答案答案答案

實驗裝置：①α粒子源：釙放在帶小孔的鉛盒中，放射出高能α粒子，帶兩個單位的正電荷，質量為氫原子質量的4倍.②金箔：特點是金原子的質量大，且易延展成很薄的箔.③放大鏡：能繞金箔在水平面內(nèi)轉動.④熒光屏：熒光屏裝在放大鏡上.⑤整個實驗過程在真空中進行.金箔很薄，α粒子很容易穿過.實驗過程：α粒子經(jīng)過一條細通道，形成一束射線，打在很薄的金箔上，由于金原子中的帶電粒子對α粒子有庫侖力的作用，一些α粒子會改變原來的運動方向.帶有放大鏡的熒光屏可以沿圖中虛線轉動，以統(tǒng)計向不同方向散射的α粒子的數(shù)目.(3)α粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象是怎樣的？答案答案

α粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉，偏轉的角度甚至大于90°.(4)少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的原因是什么？答案

α粒子帶正電，α粒子受原子中帶正電的部分的排斥力發(fā)生了大角度散射.(1)α粒子散射實驗裝置由

、

、

、熒光屏等幾部分組成，實驗時從α粒子源到熒光屏這段路程應處于

中.(2)實驗現(xiàn)象：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿

的方向前進，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了

偏轉，偏轉的角度甚至大于

.(3)α粒子散射實驗的結果用湯姆孫的“棗糕模型”無法解釋.答案知識梳理α粒子源金箔放大鏡真空原來大角度90°(多選)關于α粒子的散射實驗，下列說法正確的是(

)A.該實驗在真空環(huán)境中進行B.帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內(nèi)的不同方向上移動C.熒光屏上的閃光是散射α粒子打在熒光屏上形成的D.熒光屏只有正對α粒子源發(fā)出的射線方向上才有閃光E.α粒子穿過原子時，由于α粒子的質量比電子大得多，電子不可能使α

粒子的運動方向發(fā)生明顯的改變即學即用解析答案解析

對于D項，考慮到有少數(shù)的α粒子因為靠近金原子核，受到斥力而改變了運動方向，故D錯誤；電子的質量很小，當和α粒子作用時，對α粒子運動的影響極其微小，E正確.答案

ABCE

答案知識梳理三、原子的核式結構模型原子核的電荷與尺寸(1)原子中的原子核所帶電荷量有何特點？導學探究答案

原子核帶正電，所帶電荷量與核外電子所帶的電荷量相等.(2)核式結構模型是如何解釋α粒子散射實驗結果的？答案

①由于原子核很小，大多數(shù)α粒子穿過金箔時都離核很遠，受到的斥力很小，它們的運動幾乎不受影響，幾乎沿直線傳播，不發(fā)生偏轉.②只有極少數(shù)α粒子有機會與原子核接近，受到原子核較大的斥力而發(fā)生明顯的偏轉.答案對原子核式結構及原子核的認識(1)盧瑟福的核式結構模型：1911年由盧瑟福提出，在原子中心有一個很小的核，叫

.它集中了全部的

和幾乎全部的

，

在核外空間運動.(2)原子核的電荷與尺度知識梳理原子核正電荷質量電子電子數(shù)質子和中子A(多選)關于原子核式結構理論，下列說法正確的是(

)A.是通過天然放射性現(xiàn)象得出來的B.原子的中心有個核，叫做原子核C.原子的正電荷均勻分布在整個原子中D.原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，帶負電的電子

在核外旋轉即學即用解析答案解析

原子的核式結構理論是在α粒子散射實驗的基礎上提出的，A錯；原子所帶的正電荷都集中在一個很小的核里面，不是均勻分布在原子中，C錯，所以選B、D.BD返回例1

(多選)下面對陰極射線的認識正確的是(

)A.陰極射線是由陰極發(fā)出的粒子撞擊玻璃管壁上的熒光粉而產(chǎn)生的B.只要陰陽兩極間加有電壓，就會有陰極射線產(chǎn)生C.陰極射線是真空玻璃管內(nèi)由陰極發(fā)出的射線D.陰陽兩極間加有高壓時，電場很強，陰極中的電子受到很強的庫侖力

作用而脫離陰極一、對陰極射線的認識典例精析解析答案歸納總結解析

陰極射線是由陰極直接發(fā)出的，故A錯誤；只有當兩極間有高壓且陰極接電源負極時，陰極中的電子才會受到足夠大的庫侖力作用而脫離陰極成為陰極射線，故B錯誤，D正確；陰極射線是真空玻璃管內(nèi)由陰極發(fā)出的射線，C正確.答案

CD

歸納總結歸納總結陰極射線的實質是帶負電的電子流，電子在電場(或磁場)中運動時所受的電場力(或洛倫茲力)遠大于其自身的重力，故研究陰極射線在電磁場中的運動時，除題目特別說明外，一般不考慮重力的影響.二、帶電粒子比荷的測定例2

電子的比荷最早由美國科學家密立根通過油滴實驗測出，如圖2所示，兩塊水平放置的平行金屬板上、下極板與電源正負極相接，上、下極板分別帶正、負電荷，油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而起電，油滴進入上極板中央小孔后落到勻強電場中，通過顯微鏡可以觀察到油滴的運動，兩金屬板間距為d，不計空氣阻力和浮力.圖2(1)調節(jié)兩板的電勢差u，當u＝U0時，使得某個質量為m1的油滴恰好做勻速直線運動，求油滴所帶的電荷量q為多少？解析答案解析

油滴勻速下落過程受到的電場力和重力平衡，由平衡條件得：q＝m1g，得q＝m1g.答案

(2)若油滴進入電場時的速度可以忽略，當兩金屬板間的電勢差u＝U時，觀察到某個質量為m2的油滴進入電場后做勻加速運動時，經(jīng)過時間t運動到下極板，求此油滴的電荷量Q.解析答案解析

油滴加速下落，其所帶電荷量為Q，因油滴帶負電，則油滴所受的電場力方向向上，設此時的加速度的大小為a，由牛頓第二定律和運動學公式得：答案

歸納總結解決帶電粒子在電場中運動的三個步驟(1)確定研究對象，并根據(jù)題意判斷是否可以忽略帶電粒子的重力.在本題中，油滴是個實物粒子，受重力較大，且題目中強調其在電場中能做勻速直線運動，不能忽略其重力；(2)對研究對象進行受力分析，必要時要畫出力的示意圖；(3)選用恰當?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.歸納總結三、對α粒子散射實驗的理解例3

如圖3所示為盧瑟福α粒子散射實驗裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個角度的散射情況.下列說法中正確的是(

)圖3解析答案規(guī)律總結A.在圖中的A、B兩位置分別進行觀察，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光

次數(shù)一樣多B.在圖中的B位置進行觀察，屏上觀察不到任何閃光C.盧瑟福選用不同金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實驗結果基

本相似D.α粒子發(fā)生散射的主要原因是α粒子撞擊到金箔原子后產(chǎn)生的反彈解析

α粒子散射實驗現(xiàn)象：絕大多數(shù)α粒子沿原方向前進，少數(shù)α粒子有大角度散射.所以A處觀察到的粒子數(shù)多，B處觀察到的粒子數(shù)少，所以選項A、B錯誤.α粒子發(fā)生散射的主要原因是受到原子核庫侖斥力的作用，所以選項D錯誤，C正確.答案

C

規(guī)律總結解決這類問題的關鍵是理解并熟記以下兩點：(1)明確實驗裝置中各部分的組成及作用.(2)弄清實驗現(xiàn)象，知道“絕大多數(shù)”、“少數(shù)”和“極少數(shù)”α粒子的運動情況及原因.規(guī)律總結針對訓練盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子結構，正確反映實驗結果的示意圖是(

)解析

α粒子轟擊金箔后偏轉，越靠近金原子核，偏轉的角度越大，所以A、B、C錯誤，D正確.D解析答案四、原子的核式結構分析例4

(多選)下列對原子結構的認識中，正確的是(

)A.原子中絕大部分是空的，原子核很小B.電子在核外運動，庫侖力提供向心力C.原子的全部正電荷都集中在原子核里D.原子核的直徑大約為10－10m解析答案歸納總結返回解析

盧瑟福α粒子散射實驗的結果否定了關于原子結構的湯姆孫模型，提出了關于原子的核式結構學說，并估算出原子核直徑的數(shù)量級為10－15m，原子直徑的數(shù)量級為10－10m，原子直徑是原子核直徑的十萬倍，所以原子內(nèi)部是十分“空曠”的，核外帶負電的電子由于受到帶正電的原子核的吸引而繞核旋轉，所以A、B、C正確，D錯誤.答案

D

歸納總結1.原子核在原子中體積非常小.原子直徑的數(shù)量級是10－10m，原子核直徑的數(shù)量級是10－15m.2.掌握原子核的組成及特點.歸納總結返回1.(多選)英國物理學家湯姆孫通過對陰極射線的實驗研究發(fā)現(xiàn)(

)A.陰極射線在電場中偏向正極板一側B.陰極射線在磁場中受力情況跟正電荷受力情況相同C.不同材料所產(chǎn)生的陰極射線的比荷不同D.湯姆孫并未得出陰極射線粒子的電荷量達標檢測123解析答案解析

陰極射線實質上就是高速電子流，所以在電場中偏向正極板一側，A正確.由于電子帶負電，所以其在磁場中受力情況與正電荷不同，B錯誤.不同材料所產(chǎn)生的陰極射線都是電子流，所以它們的比荷是相同的，C錯誤.在湯姆孫實驗證實陰極射線就是帶負電的電子流時并未得出電子的電荷量，最早測出電子電荷量的是美國物理學家密立根，D正確.答案

AD

1232.(多選)1897年英國物理學家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子被稱為“電子之父”，下列關于電子的說法正確的是(

)A.湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中的運動得出了陰極射線是帶負電的粒子的結論，并求出了陰極射線的比荷B.湯姆孫通過對光電效應的研究，發(fā)現(xiàn)了電子C.電子的電荷量是由密立根油滴實驗測得的D.物體所帶電荷量最小值為1.6×10－19C123答案ACD3.X表示金原子核，α粒子射向金核被散射，若它們?nèi)肷鋾r的動能相同，其偏轉軌道可能是下圖中的(

)解析答案123解析

α粒子離金核越遠其所受斥力越小，軌道彎曲程度就越小，故選項D正確.D返回長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海。努力，終會有所收獲，功夫不負有心人。以銅為鏡，可以正衣冠；以古為鏡，可以知興替；以人為鏡，可以明得失。前進的路上，要不斷反思、關照自己的不足，學習更多東西，更進一步。窮則獨善其身，達則兼濟天下?，F(xiàn)代社會，有很多人，鉆進錢眼，不惜違法亂紀；做人，窮，也要窮的有骨氣！古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修煉才華和能力，更重要的是要能堅持下來。士不可以不弘毅，任重而道遠。仁以為己任，不亦重乎?死而后已，不亦遠乎?心中有理想，腳下的路再遠，也不會迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，雖久不廢，此謂不朽。任何事業(yè)，學業(yè)的基礎，都要以自身品德的修煉為根基。飯疏食，飲水，曲肱而枕之，樂亦在其中矣。不義而富且貴，于我如浮云。財富如浮云，生不帶來，死不帶去，真正留下的，是我們對這個世界的貢獻。英雄者，胸懷大志，腹有良策，有包藏宇宙之機，吞吐天地之志者也英雄氣概，威壓八萬里，體恤弱小，善德加身。老當益壯，寧移白首之心；窮且益堅，不墜青云之志老去的只是身體，心靈可以永遠保持豐盛。樂民之樂者，民亦樂其樂；憂民之憂者，民亦憂其憂。做領導，要能體恤下屬，一味打壓，盡失民心。勿以惡小而為之，勿以善小而不為。越是微小的事情，越見品質。學而不知道，與不學同；知而不能行，與不知同。知行合一，方可成就事業(yè)。以家為家，以鄉(xiāng)為鄉(xiāng)，以國為國，以天下為天下。若是天下人都能互相體諒，紛擾世事可以停歇。志不強者智不達，言不信者行不果。立志越高，所需要的能力越強，相應的，逼迫自己所學的，也就越多。臣心一片磁針石，不指南方不肯休。忠心，也是很多現(xiàn)代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。為人謀而不忠乎?與朋友交而不信乎?傳不習乎?若人人皆每日反省自身，世間又會多出多少君子。人人好公，則天下太平；人人營私，則天下大亂。給世界和身邊人，多一點寬容，多一份擔當。為天地立心，為生民立命，為往圣繼絕學，為萬世開太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老將至，貧賤于我如浮云。淡看世間事，心情如浮云天行健，君子以自強不息。地勢坤，君子以厚德載物。君子，生在世間，當靠自己拼搏奮斗。博學之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之。進學之道，一步步逼近真相，逼近更高。百學須先立志。天下大事，不立志，難成！海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛做人，心胸要寬廣。其身正，不令而行；其身不正，雖令不從。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不憂，勇者不懼?！闭嬲M者，不會把時間耗費在負性情緒上。好學近乎知，力行近乎仁，知恥近乎勇。力行善事，有羞恥之心，方可成君子。操千曲爾后曉聲，觀千劍爾后識器做學問和學技術，都需要無數(shù)次的練習。第一個青春是上帝給的；第二個的青春是靠自己努力當眼淚流盡的時候，留下的應該是堅強。人總是珍惜未得到的，而遺忘了所擁有的。誰傷害過你，誰擊潰過你，都不重要。重要的是誰讓你重現(xiàn)笑容。幸運并非沒有恐懼和煩惱；厄運并非沒有安慰與希望。你不要一直不滿人家，你應該一直檢討自己才對。不滿人家，是苦了你自己。最深的孤獨不是長久的一個人，而是心里沒有了任何期望。要銘記在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一個過往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福卻很短暫。一個人的價值，應該看他貢獻什么，而不應當看他取得什么。做個明媚的女子。不傾國，不傾城，只傾其所有過的生活。生活就是生下來，活下去。人生最美的是過程，最難的是相知，最苦的是等待，最幸福的是真愛，最后悔的是錯過。兩個人在一起能過就好好過！不能過就麻利點分開。當一個人真正覺悟的一刻，他放下追尋外在世界的財富，而開始追尋他內(nèi)心世界的真正財富。人若軟弱就是自己最大的敵人。日出東海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不轉牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。烏云總會被驅散的，即使它籠罩了整個地球。心態(tài)便是黑暗中的那一盞明燈，可以照亮整個世界。生活不是單行線，一條路走不通，你可以轉彎。給我一場車禍。要么失憶。要么死。有些人說：我愛你、又不是說我只愛你一個。生命太過短暫，今天放棄了明天不一定能得到。刪掉了關于你的一切，唯獨刪不掉關于你的回憶。任何事都是有可能的。所以別放棄，相信自己，你可以做到的。、相信自己，堅信自己的目標，去承受常人承受不了的磨難與挫折，不斷去努力、去奮斗，成功最終就會是你的！既然愛，為什么不說出口，有些東西失去了，就在也回不來了！對于人來說，問心無愧是最舒服的枕頭。嫉妒他人，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人當人；在人之下，要把自己當人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待陽光，人就會從卑微中站起來，帶著封存夢想去擁抱藍天。成功需要成本，時間