高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 原子的核式结构模型获奖课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 原子的核式结构模型获奖课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了问题导入，德国赫兹，英国汤姆孙，电子的发现，汤姆孙实验装置，①K产生阴极射线，带电粒子在电场中偏转，带电粒子在磁场中偏转，汤姆孙发现电子，密立根测电子电量等内容，欢迎下载使用。
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?
这种射线称为阴极射线。
这种射线的本质是一种电磁辐射的传播过程。
这种射线的本质是一种高速带电微粒。
对阴极射线本质的认识有两种观点
②A、B形成一束细细射线
③D1、D2之间加电场或磁场检测射线的带电性质
④荧光屏显示阴极射线到达的位置
问题：阴极射线的本质，通过什么原理来测定呢？
让阴极射线沿垂直场的方向通过电场或磁场：
偏转：阴极射线本质是带电粒子流
不偏转：阴极射线的本质是电磁波
汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流。
它是构成各种物质的共有成分。
组成阴极射线的粒子被称为电子。电子是比原子更基本的物质单元，是原子的组成部分。
e=1.602×10-19C
电荷是量子化的，任何带电体的电荷只能是e的整倍
me=9.109×10-31kg
例1：下列是某实验小组测得的一组电荷量，那些是符合事实的（ ）A.+3×10-19CB.+4.8×10-19CC.-3.2×10-26CD.-4.8×10-19C
电荷是量子化的，任何带电体的电荷只能是e的整倍。
通常情况下，物质是不带电的，因此，原子应该是电中性的。既然电子是带负电的，质量又很小，那么，原子中一定还有带正电的部分，它具有大部分的原子质量。 请你设想一下，原子中带正电的部分以及带负电的电子可能是如何分布的?
二、原子的核式结构模型
1.汤姆孙——西瓜模型
原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。
后来实验中发现，高速运动的电子很容易穿透原子，说明原子不是实心球体，这个模型可能不正确。
延展性高，减少二次碰撞；
＊M是一个带有光屏S的放大镜，可以在水平而内转到不同的方向对散射的α粒子进行观察。
＊R是被铅块包围的a粒子源
＊F是金箔：接收α粒子的轰击
当a粒子打到金箔时，发生了a粒子的散射。统计散射到各个方向的a粒子所占的比例，可以推知原子中电荷的分布情况。
1.a粒子射入金箔时难免与电子碰撞。试估计这种碰撞对a拉子速度影响的大小 2.按照汤姆孙的原子模型，正电荷均匀分布在整个原子球体内。请分析：a粒子穿过金箔，受到电荷的作用力后，沿哪些方向前进的可能性较大，最不可能沿哪些方向前进。
碰撞前后，质量大的α粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角度散射。
＊绝大多数a粒子穿过金箔后，基本上仍按原来方向前进
＊少数a粒子粒子发生了大角度偏转
＊极少数偏转角度甚至大于90。，就像被弹回来了一样
这就好像你朝一张卫生纸射出一发炮弹，炮弹却弹回来打中你一样。
3.对a粒子散射实验的解释
①粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？
大角度的偏转不可能是电子造成的，因为它的质量只有a粒子的
它对a粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可以忽略。
②那有没有可能是由于穿过多层原子造成偏转角度增大呢？
计算表明，由于每次的偏振方向都是随机的，最终发生大角度偏转的概率非常小，反弹的几率只有10-3500。
③西瓜模型能否解释大角度偏转呢？
按照汤姆孙的“西瓜模型”正电荷在原子内部均匀分布，α粒子穿过原子时，收到的个方向正电荷的斥力基本会相互平衡，因此对α粒子运动的影响不会很大。
西瓜模型，虽然能够解释绝大多数的α粒子基本上仍沿原方向进行，但是却无法解释大角度散射的实验结果。
④卢瑟福对a粒子发生大角度偏转的解释
a粒子在原子中某个地方遇到了质量，电量均比他们本身大的多的物体，而这种遇上的概率又很小。
占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围内。
a粒子在经过时受到很强的斥力，使其发生大角度偏转。
⑤卢瑟福——核式结构模型
＊带负电的电子在核外空间绕着核旋转做圆周运动
＊在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核
＊原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
三、原子核的电荷与尺度
原子核所带正电荷数=核外电子数=该元素在周期表内的原子序数
由于原子是电中性的，原子核所带正电荷数等于电子数。
科学家们注意到各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的原子序数。这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数排列的。
两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。
例2：在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的（ ）A.万有引力 B.库仑力C.磁场力 D.核力
在a粒子散射实验中，使少数a粒子发生大角度偏转的作用力是金箔中的原子核对a粒子的库仑斥力。
例3：关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（ ）A.在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过 90°，有的甚至被弹回接近180°B.使α粒子发生明显偏转的力是来自带负电的核外电子；当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转C.实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分D.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量
例4：卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（ ）A.原子的中心有个核，叫原子核B.原子的正电荷均匀分布在整个原子中C.原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里D.带负电的电子在核外绕核旋转
例5：加在阴射线管两个电极之间的电压为4×103V。如果电子离开阴极表面时的速度为0，试求电子到达阳极时的速度。
例6：一个半径为1.64×10-4cm的带负电的油滴，在电场度等于1.92V/m、方向下的匀强电场中，如果油滴受到的库仑力恰好与重力平衡，问：这个油滴带有几个电子的电荷?己知油的密度为0.851×103kg/m3
电子个数与电荷量的关系为q=Ne。
2.密立根油滴实验测电子电量：e=1.602×10-19C
3.密立根发现电荷是量子化的，任何带电体的电荷只能是e的整倍
4.电子的质量：me=9.109×10-31kg
1.卢瑟福通过a粒子散射实验提出核式结构模型
2.在原子的中心有一个体积很小、带正电荷的核，叫做原子核