人教版 (2019)选择性必修 第三册3 原子的核式结构模型课堂教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册3 原子的核式结构模型课堂教学课件ppt，共54页。PPT课件主要包含了课前·自主预习，电子的发现，稀薄气体，阴极射线，带电粒子流，α粒子散射实验，嵌在球中，相互作用，偏转情况，绝大多数等内容，欢迎下载使用。

1．阴极射线：科学家在研究___________放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极发出一种射线，这种射线能使玻璃管壁发出荧光，这种射线称为___________．2．汤姆孙对阴极射线本质的探究(1)实验巧妙利用静电偏转力和磁场偏转力相抵消的方法，确定了阴极射线粒子的速度，并测量出了粒子的________．(2)换用不同材料的阴极和不同的气体，所得粒子的________相同，这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是各种物质中共有的成分．
3．结论(1)阴极射线是______________．(2)不同物质都能发射这种带电粒子，它是各种物质中共有的成分，比最轻的氢原子的质量还要小得多，汤姆孙将这种带电粒子称为________．(3)电子的发现说明原子具有一定的________，即原子是由电子和其他物质组成的．4．电子发现的意义：电子的发现揭开了认识原子结构的序幕．
电子的发现，说明了什么？【答案】电子的发现，说明原子可以再分．
关于阴极射线的本质，下列说法正确的是(　　)A．阴极射线本质是氢原子B．阴极射线本质是电磁波C．阴极射线本质是电子流D．阴极射线本质是X射线【答案】C【解析】阴极射线本质上是电子流，带负电，A、B、D错误，C正确．
1．汤姆孙的原子模型汤姆孙在1904年提出原子的枣糕模型：原子是一个_______，正电荷_______地分布在整个球内，电子像枣糕上的枣子一样_____________，被正电荷吸引着．原子内正、负电荷______，原子整体呈中性．2．α粒子散射实验目的α粒子通过金箔时，用这些已知的粒子与金属内的原子____________，根据粒子的____________来获得原子内部的信息．
3．α粒子散射实验方法用由放射源发射的α粒子束轰击________，利用荧光屏接收、探测通过金箔后的α粒子偏转情况．4．α粒子散射实验结果_____________α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了大角度偏转，有__________α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被________弹回，α粒子被反射回来的概率竟然有_________．
做α粒子散射实验时有哪些现象？为什么会出现这些现象？【答案】α粒子散射实验的现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了大角度偏转，有极少数α粒子偏转角度超过了90°，有的甚至被原路弹回．因为原子中带正电的部分集中在一个很小的核上．
(多选)关于α粒子散射实验的现象，下列说法正确的是(　　)A．绝大部分α粒子穿过金箔后，都不同程度发生了偏转B．极少数α粒子偏转角度超过90°C．α粒子发生偏转的原因是金原子核对它的库仑力作用D．α粒子发生偏转的原因是金原子核与它发生碰撞时的碰撞力
【答案】BC【解析】α粒子散射实验的现象是绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来)，A错误，B正确；造成α粒子散射角度大的原因，是受到的原子核的斥力比较大，C正确，D错误．
1．核式结构模型(1)原子的内部有一个很小的核，叫__________，原子的全部正电荷和几乎__________都集中在原子核内，带负电的电子绕核运动．(2)原子的核式结构模型又被称为__________．2．原子的大小(1)原子直径数量级：________m.(2)原子核直径数量级：________m.
原子的核式结构模型是怎样的？【答案】原子由位于原子中的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，电子在核外绕核高速旋转，库仑力提供向心力，原子中绝大部分是空的，原子核很小．
(多选)下列对原子结构的认识中，正确的是(　　)A．原子中绝大部分是空的，原子核很小B．电子在核外旋转，库仑力提供向心力C．原子的全部正电荷都集中在原子核里D．原子核的直径大约是10－10 m【答案】ABC【解析】原子由位于原子中的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，电子在核外绕核高速旋转，库仑力提供向心力，由此可判定B、C正确．原子中绝大部分是空的，原子核很小，原子核直径的数量级为10－15 m，而原子直径的数量级为10－10 m，故A正确，D错误．
1．对阴极射线的认识(1)现象：真空玻璃管两极加上高电压，玻璃管壁上发出荧光及管中物体在玻璃壁上呈现影子．(2)命名：德国物理学家戈尔德斯泰因将阴极发出的射线命名为阴极射线．
(3)猜想：①阴极射线是一种电磁辐射．②阴极射线是带电微粒．(4)验证：英国物理学家汤姆孙让阴极射线在电场和磁场中偏转，发现阴极射线带负电并测出了粒子的比荷进而发现电子．(5)实验：密立根通过“油滴实验”精确测定了电子的电荷量和电子的质量．
变式1　密立根油滴实验如图所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电，从喷雾器嘴喷出的小油滴落到A、B两板之间的电场中，小油滴由于摩擦而带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡，已知小油滴静止时的电场强度是1.92×105 N/C，油滴半径是1.64×10－4 cm，油的密度是0.851 g/cm3，求油滴所带的电荷量，这个电荷量是电子电荷量的多少倍？
1．实验背景α粒子散射实验是卢瑟福指导他的学生做的一个著名的物理实验，实验的目的是想验证汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据．在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型．
对发现原子核式结构实验的理解
2．否定汤姆孙的原子结构模型(1)质量远小于原子的电子，对α粒子的运动影响完全可以忽略，不应该发生大角度偏转．(2)α粒子在穿过原子时，受到各方向正电荷的斥力基本上会相互平衡，对α粒子运动方向的影响不会很大，也不应该发生大角度偏转．(3)α粒子的大角度偏转，否定汤姆孙的原子结构模型．
3．大角度偏转的实验现象分析(1)由于电子质量远小于α粒子质量，所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转．(2)使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分．按照汤姆孙原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大部分抵消，因而也不可能使α粒子发生大角度偏转，更不能使α粒子反向弹回，这与α粒子散射实验相矛盾．(3)实验现象表明原子绝大部分是空的，原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则α粒子大角度散射是不可能的．
例2　(多选)如图为卢瑟福所做的α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下列说法中正确的是(　　)A．相同时间内在A位置观察到屏上的闪光次数最多
对α粒子散射实验的理解
B．相同时间内在B位置观察到屏上的闪光次数比放在C时稍少些C．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光D．放在C、D位置时屏上观察不到闪光
【答案】AC【解析】在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确．少数α粒子发生大角度偏转，极少数α粒子偏转角度大于90°，极个别α粒子反弹回来，所以在B位置只能观察到少数的闪光，在C、D两位置能观察到的闪光次数极少，故B、D错误，C正确．
变式2　在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度的偏转，其主要原因是(　　)A．原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用B．正电荷在原子中是均匀分布的C．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上D．原子是可再分的【答案】C【解析】α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，C正确，A、B、D错误．
解决α粒子散射实验问题的技巧1．熟悉实验装置及原理．2．核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．3．汤姆孙的原子模型不能解释α粒子的大角度散射．4．少数α粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些α粒子在原子中的某个地方受到了质量、电荷量均比它本身大得多的物体的作用．5．绝大多数α粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空的，原子的质量、电荷量都集中在体积很小的核内．
1．汤姆孙的原子结构模型与卢瑟福的原子核式结构对比
对卢瑟福的原子模型的理解
2．原子的核式结构模型对α粒子散射实验结果的解释(1)当α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力很小，α粒子就像穿过“一片空地”一样，无遮无挡，运动方向改变很小．因为原子核很小，所以绝大多数α粒子不发生偏转．(2)只有当α粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑力作用，发生大角度偏转，而这种机会很少，所以有少数粒子发生了大角度偏转．
(3)如果α粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180°，这种机会极少，如图所示，所以极少数粒子的偏转角度甚至大于90°.
3．原子内的电荷关系：原子核的电荷数与核外的电子数相等，非常接近它们的原子序数．4．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数等于原子核的质子数．5．原子半径的数量级是10－10 m，原子核半径的数量级是10－15 m，两者相差10万倍之多．
对卢瑟福的原子核式模型的理解及应用
变式3　(多选)下列对α粒子散射实验的解释，正确的是(　　)A．使α粒子产生偏转的主要原因是原子中电子对α粒子的作用力B．使α粒子产生偏转的力是库仑力C．原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进D．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子【答案】BCD
【解析】原子核带正电，与α粒子之间存在库仑力，当α粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，电子对它的影响可忽略，故A错误，B正确；由于原子核非常小，绝大多数粒子经过时离核较远因而运动方向几乎不变，只有离核很近的α粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D正确．
变式4　在α粒子散射实验中，当在α粒子最接近原子核时，下列描述α粒子的有关物理量的情况正确的是(　　)A．动能最大B．势能最小C．势能最大D．α粒子与金原子核组成的系统能量最小【答案】C【解析】α粒子和金原子核都带正电，库仑力表现为斥力，两者距离减小时，库仑力做负功，故α粒子动能减小，电势能增加，系统的能量守恒．故C正确，A、B、D错误．
1．α粒子散射实验中，使α粒子发生散射的原因是(　　)A．α粒子与原子核外电子碰撞B．α粒子与原子核发生接触碰撞C．α粒子发生明显衍射D．α粒子与原子核的库仑力作用【答案】D
2．借助阴极射线管，我们看到的是(　　)A．每个电子的运动轨迹B．所有电子整体的运动轨迹C．看到的是真实的电子D．看到的是错误的假象【答案】B【解析】阴极射线管中不能看到每个电子的运动轨迹，借助阴极射线管，我们看到的是电子束的运动轨迹，即所有电子整体的运动轨迹，B正确．
3．下列说法中正确的是(　　)A．汤姆孙精确地测出了电子电荷量e＝1.602 176 634×10－19 CB．电子电荷量的精确值是汤姆孙通过“油滴实验”测出的C．汤姆孙油滴实验更重要的发现是：电荷量是量子化的，即任何电荷量只能是e的整数倍D．通过实验测得电子的比荷及电子电荷量e的值，就可以确定电子的质量
4．物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现了α粒子的散射现象．如图所示，O表示金原子核的位置，则能合理表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图是(　　)
【答案】D【解析】α粒子散射实验中，α粒子受到金原子核的斥力作用，故A、B、C错误；越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，且库仑力指向轨迹的内侧．故D正确．
5．卢瑟福是著名的物理学家，学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家．下列关于他的贡献的说法正确的是(　　)A．卢瑟福根据α粒子散射实验得出原子核是可以再分的B．卢瑟福最早发现了天然放射现象C．卢瑟福发现了质子D．卢瑟福发现了中子