2022-2023年鲁科版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第4章原子结构第1节(共20张PPT)

(课件网) 电子的发现与汤姆孙原子模型 引入新课 每当夜幕降临，远远近近的灯光渐次亮起，与天空中闪烁的繁星交相辉映，汇成一幅璀璨的画面。在节假日和重大庆祝活动的夜晚，城市更是被灯光装点得热烈而庄重。 在欣赏这美丽的灯光时，同学们可曾意识到，这里发光的多是通电后的气体？ 若想了解其中的奥秘，让我们从原子结构的学习入手吧。 物质结构的早期探究 人们很早就在探索构成物质的最小微粒。 大约在17世纪中叶，人们开始通过实验来了解物质的结构。19世纪初，道尔顿提出了原子论，认为原子是元素的最小单元。意大利化学家阿伏伽德罗提出分子假说，指出分子可以由多个相同的原子组成。 可见，19世纪初期形成的分子—原子论认为，在物质的结构中存在着分子、原子这样的层次。宏观物质的化学性质决定于分子，而分子则由原子构成。原子是构成物质的不可再分割的最小颗粒，它既不能创生，也不能消灭。 原子真的不可再分了吗？ 道尔顿 阿伏伽德罗 电子的发现 一、阴极射线 1. 实验装置： 如图，真空玻璃管中K是金属板制成的阴极，A是金属环制成的阳极；把它们分别连接在感应圈的负极和正极上。管中十字状物体是一个金属片。接通电源后，感应圈产生的近万伏的高电压加在两个电极之间。 玻璃管壁上的荧光及阴影 2. 实验现象：观察到玻璃壁上出现淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。 19世纪末，科学家们发现了电子，从而认识到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的。 3. 阴极射线：1876年，德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，并把这种射线命名为阴极射线。 19世纪后期，对阴极射线的本质的认识有两种观点。一种观点认为阴极射线像 X 射线一样是电磁辐射，另一种观点认为阴极射线是带电微粒，两种观点相持不下。为了找到有利于自己的证据，双方都做了很多实验。 电子的发现 英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流。为了证实这点，从1890年起他进行了一系列实验研究。下图是他当时使用的气体放电管的示意图。在密封的玻璃管内装上电极并充入气体，就构成了一个放电管。由阴极K发出的带电粒子通过小孔A、B形成一束细细的射线。它穿过两片平行的金属板D 、D 之间的空间，到达右端带有标尺的荧光屏上。通过射线产生的荧光的位置，可以研究射线的径迹。 电子的发现 电子的发现 （2） 撤去电场，保留磁场，让粒子单纯地在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力， 即 ，根据轨迹偏转情况，由几何知识求出其运动半径 r。 电子的发现 2. 利用电偏转测量 电子的发现 三、汤姆孙的探究 (2) 换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同。证明这种粒子是构成各 种物质的共有成分。 (3) 进一步研究新现象，不论是由于正离子的轰击，紫外光的照射，金属受热还是 放射性物质的自发辐射，都能发射同样的带电粒子———电子。由此可见，电子 是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。 (1) 让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转情况，证明它是带负电的粒子流 并测定了它的比荷。 电子的电荷及相关常量 1. 精确测定了电子的电荷。 3. 电子的有关常量 密立根（美国科学家）的“油滴实验” 2. 电荷是量子化的。（任何带电体的电荷只能是 e 的整数倍） 负电 1.602×10-19 C 质子 9.1×10-31 kg 思考与讨论 电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有结构。通常情况下，物质是不带电的，因此，原子应该是电中性的。然而，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。 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呢？ 汤姆孙的原子 ... ...