原子結(jié)構(gòu)學(xué)案1-2課件

1、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(xué)思想，領(lǐng)了解湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的研究方法及蘊含的科學(xué)思想，領(lǐng) 會電子的發(fā)現(xiàn)對揭示原子結(jié)構(gòu)的重大意義會電子的發(fā)現(xiàn)對揭示原子結(jié)構(gòu)的重大意義.3.知道知道粒子散射實驗的實驗器材、實驗原理和實驗現(xiàn)象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(jié)構(gòu)模型的主要內(nèi)容，能說出原知道盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要內(nèi)容，能說出原 子核的數(shù)量級子核的數(shù)量級 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位知識儲備區(qū)二、二、1偏

2、轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) 帶負(fù)電帶負(fù)電一、一、1.陰極陰極 陽極陽極 淡淡的熒光淡淡的熒光2陰極陰極 陰極射線陰極射線21.61019 C 9.11031 kg三、三、1氦原子核氦原子核 正正 氫原子氫原子2絕大多數(shù)絕大多數(shù) 少數(shù)少數(shù)3原子核原子核 正電荷正電荷 質(zhì)量質(zhì)量 電子電子知識儲備區(qū)2質(zhì)子和中子質(zhì)子和中子 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)四、四、1電子數(shù)電子數(shù) 原子序數(shù)原子序數(shù)31015m 1010m學(xué)習(xí)探究區(qū)一、陰極射線一、陰極射線二、二、粒子散射實驗粒子散射實驗一、陰極射線問題設(shè)計問題設(shè)計1在圖在圖1所示的演示實驗中，所示的演示實驗中，K和和A之間加上近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？萬伏的高電壓后

3、，玻璃管壁上觀察到什么現(xiàn)象？該現(xiàn)象說明了什么問題？該現(xiàn)象說明了什么問題？圖圖1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2人們對陰極射線的本質(zhì)的認(rèn)識有兩種觀點，一種觀點認(rèn)為是人們對陰極射線的本質(zhì)的認(rèn)識有兩種觀點，一種觀點認(rèn)為是電磁輻射，另一種觀點認(rèn)為是帶電微粒，你認(rèn)為應(yīng)如何判斷哪電磁輻射，另一種觀點認(rèn)為是帶電微粒，你認(rèn)為應(yīng)如何判斷哪種觀點正確？種觀點正確？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可以讓陰極射線通過電場

4、或磁場，若射線垂直于磁場方向通過磁場后發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，則該射線是由帶電微粒組成的通過磁場后發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，則該射線是由帶電微粒組成的 要點提煉要點提煉1陰極射線陰極射線科學(xué)家用真空度很高的真空管做放電實驗時，發(fā)現(xiàn)真空管科學(xué)家用真空度很高的真空管做放電實驗時，發(fā)現(xiàn)真空管 極極發(fā)射出的一種射線，叫做發(fā)射出的一種射線，叫做陰陰極射線極射線2陰極射線的特點陰極射線的特點(1)在真空中沿在真空中沿 傳播；傳播；(2)碰到物體可使物體發(fā)出碰到物體可使物體發(fā)出 陰陰直線直線熒光熒光返回返回二、粒子散射實驗閱讀課本閱讀課本“粒子散射實驗粒子散射實驗”，回答下列問題：，回答下列問題：(1)粒子散射實驗裝置由幾部分組成？

5、實驗過程是怎樣的？粒子散射實驗裝置由幾部分組成？實驗過程是怎樣的？(2)粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象是什么？粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象是什么？ 問題設(shè)計問題設(shè)計答案(1)實驗裝置：實驗裝置：粒子源：釙放在帶小孔的鉛盒中，放射出高能粒子源：釙放在帶小孔的鉛盒中，放射出高能粒子，帶粒子，帶兩個單位的正電，質(zhì)量為氫原子質(zhì)量的兩個單位的正電，質(zhì)量為氫原子質(zhì)量的4倍倍金箔：特點是金原子的質(zhì)量大，且易延展成很薄的箔金箔：特點是金原子的質(zhì)量大，且易延展成很薄的箔放大鏡：能繞金箔在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動放大鏡：能繞金箔在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動熒光屏：熒光屏裝在放大鏡上熒光屏：熒光屏裝在放大鏡上整個實驗過程在真空中進行金箔很薄，整個實驗過程

6、在真空中進行金箔很薄，粒子粒子( He)很容很容易穿過易穿過24實驗過程：實驗過程：粒子經(jīng)過一條細(xì)通道，形成一束射線，打在很薄的金箔上，粒子經(jīng)過一條細(xì)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由于金原子中的帶電粒子對粒子有庫侖力的作用，一些粒子有庫侖力的作用，一些粒子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(zhuǎn)動，以統(tǒng)計向不同方向散射的轉(zhuǎn)動，以統(tǒng)計向不同方向散射的粒子的數(shù)目粒子的數(shù)目(2)粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象：粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象：絕大多數(shù)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但粒子穿過金箔后

7、，基本上仍沿原來的方向前進，但有少數(shù)有少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90 . 要點提煉要點提煉1粒子散射實驗裝置由粒子散射實驗裝置由 、 、 、熒、熒光屏等幾部分組成，實驗時從光屏等幾部分組成，實驗時從粒子源到熒光屏這段路程應(yīng)處于粒子源到熒光屏這段路程應(yīng)處于 中中2實驗發(fā)現(xiàn)：絕大多數(shù)實驗發(fā)現(xiàn)：絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿粒子穿過金箔后，基本上仍沿 的的方向前進，有少數(shù)方向前進，有少數(shù)粒子發(fā)生了粒子發(fā)生了 偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)3粒子散射實驗的結(jié)果用湯姆孫的粒子散射實驗的結(jié)果用湯姆孫的“棗糕模型棗糕模型”無法解釋無法解釋粒子源粒子源金箔金箔放大鏡放大

8、鏡真空真空大角度大角度原來原來返回返回例例1 陰極射線從陰極射線管中的陰極發(fā)出，在其間的高電壓下陰極射線從陰極射線管中的陰極發(fā)出，在其間的高電壓下加速飛向陽極，如圖加速飛向陽極，如圖2所示若要使射線向上偏轉(zhuǎn)，所加磁場所示若要使射線向上偏轉(zhuǎn)，所加磁場的方向應(yīng)為的方向應(yīng)為()A平行于紙面向左平行于紙面向左B平行于紙面向上平行于紙面向上C垂直于紙面向外垂直于紙面向外D垂直于紙面向里垂直于紙面向里一、對陰極射線的認(rèn)識一、對陰極射線的認(rèn)識典例精析圖圖2解析解析由于陰極射線的本質(zhì)是電子流，陰極射線方向向右，說由于陰極射線的本質(zhì)是電子流，陰極射線方向向右，說明電子的運動方向向右，相當(dāng)于存在向左的電流，利用左

9、手定明電子的運動方向向右，相當(dāng)于存在向左的電流，利用左手定則，使電子所受洛倫茲力方向平行于紙面向上，由此可知磁場則，使電子所受洛倫茲力方向平行于紙面向上，由此可知磁場方向應(yīng)為垂直于紙面向外，故選項方向應(yīng)為垂直于紙面向外，故選項C正確正確答案答案C返回返回二、帶電粒子比荷的測定二、帶電粒子比荷的測定典例精析例例2 電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根通電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過油滴實驗測得的他測定了數(shù)千個帶電油滴的電荷量，發(fā)現(xiàn)這過油滴實驗測得的他測定了數(shù)千個帶電油滴的電荷量，發(fā)現(xiàn)這些電荷量都等于某個最小電荷量的整數(shù)倍這個最小電荷量就是些電荷量都等于某個最

10、小電荷量的整數(shù)倍這個最小電荷量就是電子所帶的電荷量密立根實驗的原理圖如圖電子所帶的電荷量密立根實驗的原理圖如圖3所示，所示，A、B是兩塊是兩塊平行放置的水平金屬板，平行放置的水平金屬板，A板帶正電，板帶正電，B板帶負(fù)電從噴霧器嘴噴板帶負(fù)電從噴霧器嘴噴出的小油滴，落到出的小油滴，落到A、B兩板之間的電場中小油滴由于摩擦而帶兩板之間的電場中小油滴由于摩擦而帶負(fù)電，調(diào)節(jié)負(fù)電，調(diào)節(jié)A、B兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場力和兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場力和重力平衡已知小油滴靜止處的電場強度是重力平衡已知小油滴靜止處的電場強度是1.92105 N/C，油滴，油滴半徑是半徑是1.64104 cm，油

11、的密度是，油的密度是0.851 g/cm3，求油滴所帶的電，求油滴所帶的電荷量這個電荷量是電子電荷量的多少倍？荷量這個電荷量是電子電荷量的多少倍？(g取取9.8 m/s2)圖圖3解析解析小油滴質(zhì)量小油滴質(zhì)量mV 由題意知由題意知mgqE 由由兩式可得兩式可得答案答案8.021019 C5返回返回因此小油滴所帶電荷量因此小油滴所帶電荷量q是電子電荷量是電子電荷量e的的5倍倍三、對三、對粒子散射實驗的理解粒子散射實驗的理解典例精析例例3 】如圖如圖4所示為盧瑟福所示為盧瑟福粒子散射實驗裝置的示意圖，圖中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(zhuǎn)動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可的顯微鏡可在

12、圓周軌道上轉(zhuǎn)動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察觀察粒子在各個角度的散射情況下列說法中正確的是粒子在各個角度的散射情況下列說法中正確的是()圖圖4A在圖中的在圖中的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)一樣多上的閃光次數(shù)一樣多B在圖中的在圖中的B位置進行觀察，屏上觀察不到任何閃光位置進行觀察，屏上觀察不到任何閃光C盧瑟福選用不同金屬箔片作為盧瑟福選用不同金屬箔片作為粒子散射的靶，觀察到的實粒子散射的靶，觀察到的實 驗結(jié)果基本相似驗結(jié)果基本相似D粒子發(fā)生散射的主要原因是粒子發(fā)生散射的主要原因是粒子撞擊到金箔原子后產(chǎn)生的粒子撞擊到金箔原子后產(chǎn)

13、生的 反彈反彈解析解析粒子散射實驗現(xiàn)象：絕大多數(shù)粒子散射實驗現(xiàn)象：絕大多數(shù)粒子沿原方向前進，少粒子沿原方向前進，少數(shù)數(shù)粒子有大角度散射所以粒子有大角度散射所以A處觀察到的粒子數(shù)多，處觀察到的粒子數(shù)多，B處觀察處觀察到的粒子數(shù)少，所以選項到的粒子數(shù)少，所以選項A、B錯誤錯誤粒子發(fā)生散射的主要原粒子發(fā)生散射的主要原因是受到原子核庫侖斥力的作用，所以選項因是受到原子核庫侖斥力的作用，所以選項D錯誤，錯誤，C正確正確答案答案C返回返回四、原子的核式結(jié)構(gòu)分析四、原子的核式結(jié)構(gòu)分析典例精析例例4 在盧瑟福在盧瑟福粒子散射實驗中，只有少數(shù)粒子散射實驗中，只有少數(shù)粒子發(fā)生了大角度粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是

14、偏轉(zhuǎn)，其原因是()A原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里B正電荷在原子內(nèi)是均勻分布的正電荷在原子內(nèi)是均勻分布的C原子中存在著帶負(fù)電的電子原子中存在著帶負(fù)電的電子D原子的質(zhì)量在原子核內(nèi)是均勻分布的原子的質(zhì)量在原子核內(nèi)是均勻分布的解析解析本題考查了學(xué)生對本題考查了學(xué)生對粒子散射實驗結(jié)果與原子的核式結(jié)構(gòu)粒子散射實驗結(jié)果與原子的核式結(jié)構(gòu)關(guān)系的理解原子的核式結(jié)構(gòu)正是建立在關(guān)系的理解原子的核式結(jié)構(gòu)正是建立在粒子散射實驗結(jié)果基粒子散射實驗結(jié)果基礎(chǔ)上的，礎(chǔ)上的，C、D的說法沒有錯，但與題意不符的說法沒有錯，但與題意不符答案答案A返回返回課堂要

15、點小結(jié)課堂要點小結(jié)返回返回自我檢測區(qū)1231(對陰極射線的認(rèn)識對陰極射線的認(rèn)識)英國物理學(xué)家湯姆孫通過對陰極射線的英國物理學(xué)家湯姆孫通過對陰極射線的實驗研究發(fā)現(xiàn)實驗研究發(fā)現(xiàn)()A陰極射線在電場中偏向正極板一側(cè)陰極射線在電場中偏向正極板一側(cè)B陰極射線在磁場中受力情況跟正電荷受力情況相同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湯姆孫并未得出陰極射線粒子的電荷量123答案答案AD123解析解析陰極射線實質(zhì)上就是高速電子流，所以在電場中偏向正陰極射線實質(zhì)上就是高速電子流，所以在電場中偏向正極板

16、一側(cè)，極板一側(cè)，A正確由于電子帶負(fù)電，所以其在磁場中受力情況正確由于電子帶負(fù)電，所以其在磁場中受力情況與正電荷不同，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，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，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錯誤在湯姆孫實驗證實陰極射線就是帶負(fù)電的電子流時并未得出電子的電荷量，最早測出電子就是帶負(fù)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(xué)家密立根，電荷量的是美國物理學(xué)家密立根，D正確正確2(帶電粒子比荷的測定帶電粒子比荷的測定)關(guān)于密立根關(guān)于密立根“油滴實驗油滴實驗”，下列說法，下列說法正

17、確的是正確的是()A密立根利用電場力和磁場力平衡的方法，測得了帶電體的密立根利用電場力和磁場力平衡的方法，測得了帶電體的 最小帶電荷量最小帶電荷量B密立根利用電場力和重力平衡的方法，推測出了帶電體的密立根利用電場力和重力平衡的方法，推測出了帶電體的 最小帶電荷量最小帶電荷量123C密立根利用磁偏轉(zhuǎn)的知識推測出了電子的電荷量密立根利用磁偏轉(zhuǎn)的知識推測出了電子的電荷量D密立根密立根“油滴實驗油滴實驗”直接驗證了電子的質(zhì)量不足氫離子質(zhì)量直接驗證了電子的質(zhì)量不足氫離子質(zhì)量 的千分之一的千分之一123答案答案B3(原子的核式結(jié)構(gòu)模型原子的核式結(jié)構(gòu)模型)盧瑟福的盧瑟福的粒子散射實驗的結(jié)果顯示了粒子散射實驗的結(jié)果顯示了下列哪些情況下列哪些情況()A原子內(nèi)存在電子原子內(nèi)存在電子B原子的大小為原子的大小為10