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课件网) 5.1 原子的结构 第五章 原子与原子核 学习目标 4.了解能级、能级跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念; 1.了解α粒子散射实验器材、实验原理和实验现象; 3.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容; 2.卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容; 5.掌握用玻尔原子理论简单解释氢原子模型; 目标一、原子核式结构认知历程 近代科学原子论(1803年) 2.原子模型:原子是坚实的,不可再分的实心球。 1.一切物质都是由最小的不能再分的粒子———原子构成 目标一、原子核式结构认知历程 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? 目标一、原子核式结构认知历程 这种射线称为阴极射线。对这种射线本质的认识有两种观点:一种观点认为,它是一种电磁辐射;另一种观点认为,它是带电微粒。如何用实验判断哪一种观点正确呢? 目标一、原子核式结构认知历程 19世纪,对阴极射线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代表人物赫兹 另一种观点认为阴极射线是带电微粒代表人物汤姆孙 汤姆孙 英国 阴极射线的本质 目标一、原子核式结构 【特别提醒】 (1)注意阴极射线和X射线的区别.阴极射线是电子流,X射线是电磁辐射. (2)由阴极射线在电场、磁场中的偏转可确定射线由带负电的粒子组成. J.J汤姆孙在实验室 J. J.汤姆孙通过研究气体电离和光电效应实验现象中发现并完全确认了电子的存在。 阴极射线的本质———电子的发现 目标一、原子核式结构 1、组成阴极射线的成分是电子; 2、密立根通过著名的“油滴实验”精确测定了电子的电荷量: 3、电荷是量子化的; 4、电子的发现的意义:打破了传统的“原子不可分”的观念。 阴极射线的本质———电子的发现 目标一、原子核式结构 通常情况下,物质是不带电的,因此,原子应该是电中性的。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? 思考与讨论 枣糕模型(葡萄干布丁模型) 汤姆孙提出了 目标一、原子核式结构 原子是一个球体,正电荷均匀地分布其中,质量很小的电子镶嵌其中,就象枣点缀在一块蛋糕里一样,所以又被人们称为“枣糕模型”或“葡萄干布丁模型”。 J. J.汤姆孙的原子模型———枣糕模型” 目标一、原子核式结构 1909年汤姆孙的学生卢瑟福建议其学生兼助手盖革和马斯顿用α粒子轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。 目标一、原子核式结构 α粒子是从放射性物质(如铀和镭)中发射出来的快速运动的粒子,质量为氢原子质量的4 倍、电子质量的7300倍。 ⑴α粒子 ⑵实验原理和实验装置 ③显微镜带有光屏S,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。 ①是被铅块包围的α粒子源 ②是金箔:接收α粒子的轰击 当α粒子打到金箔时,发生了α粒子的散射。统计散射到各个方向的α粒子所占的比例,可以推知原子中电荷的分布情况。 金的延展性好, 核电荷量大, 核质量大。 为什么用金? 目标一、原子核式结构 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进, 少数α粒子(约占8000分之一)发生了较大的偏转, 极少数α粒子的偏转超过了90°,有的甚至几乎被撞了回来。 实验现象 目标一、原子核式结构 对α粒子散射实验的解释 ①J. J.汤姆孙的模型无法解释大角度散射的实验结果。 ②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。这样才会使α粒子在经过时受到很强的斥力,使其发生大角度的偏转。 ⑴大角度的偏转不可能是电子造成的 ⑵α粒子偏转主要是具有 ... ...