(
课件网) 第五章 原子与原子核 粤教版选择性必修三 第一节 原子的结构 新课导入 1858年，科学家在研究稀薄气体放电时发现，在内部气体足够稀薄（抽成真空）的玻璃管两端加上高电压时，阴极就会发出一种射线。 阳极 荧光屏 狭缝 阴极 ——— 阴极射线 阴极射线究竟是什么？是原子？还是更小的带电微粒？ 新课导入 关于阴极射线的两种争论： 德国赫兹：原子就是最小的粒子，阴极射线是电磁波。 英国汤姆孙：阴极射线由运动的带电微粒组成的, 阴极射线究竟是什么？是原子？还是更小的带电微粒？ 阴极这种金属原子是可以分割的 汤姆孙对阴极射线的研究 1、实验探究： 阴极 K 发出的带电粒子 → 小孔 A、B → 金属板 P、P′ → 管壁 P1 处产生荧光斑点 → 当施加电场后，带电粒子发生偏转，P2 处产生荧光斑点。 极板长 L K A B P P′ θ P1 P2 + - + - J.J汤姆孙 结论：阴极射线中粒子所带电荷为负电荷。 汤姆孙对阴极射线的研究 J.J汤姆孙 2.带电粒子比荷 e/m 的测定过程 在PP′两极间加入合适的电场，并逐步增大电压，使屏幕上的亮点逐渐向屏幕下方偏移，直到屏幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压U. L K A B P P′ P1 P2 + - + - 不同物质材料重复实验，结果相同 在PP′之间施加一个大小合适、方向垂直于纸面的磁场，使屏幕正中心重现亮点。射线粒子的速度大小 结论：带电粒子比荷 偏转位移 汤姆孙对阴极射线的研究 J.J汤姆孙 L K A B P P′ P1 P2 + - + - (1) 带负电的粒子是构成各种物质的共有成分。 (2) 阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近2000倍，而该粒子所带电荷的大小与氢离子大致相同，所以这种粒子的质量比氢离子小得多。后来，组成阴极射线这种带负电的粒子即为电子。 汤姆孙的结论： 电子是比原子更基本的物质单元，是原子的组成部分 思考与讨论 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 那原子的内部结构是什么样的呢？ Part 01 原子的结构 一、汤姆孙的“枣糕”模型 / “葡萄干布丁模型” “枣糕”模型： 原子是个球体， 正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。 J.J汤姆孙 二、卢瑟福 α 粒子散射实验 卢瑟福 在真空中，一束α粒子打在金箔上，通过探测屏或者显微镜观察某一时间内向某一方向散射的α粒子数。 问题：那什么是a粒子呢？ a射线是高速运动的氦原子核。 问题：为什么选择a粒子呢？ 首先是容易获得，从放射源中就能得到他。其次它质量大，速度快，就足够的能量可以接近原子中心。 最后它可以使荧光物质发光，因此可以方便的捕捉它的轨迹。如果a粒子与其他粒子发生相互作用而改变运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。 问题：为什么用金箔作为靶材呢？ 由于金的延展性很好，可以做的很薄，甚至只有1μm厚。这样一来，就可以减少a粒子与氢原子核发生二次碰撞的可能性。 此外，金原子的质量远比a粒子要大，被a粒子的轰击后不易移动。 问题：为什么整个装置要放在真空中？ 防止a射线电离空气影响实验结果 思考与讨论 α 粒子射入金箔时难免与电子碰撞。试估计这种碰撞对 α 粒子速度影响的大小 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： α 粒子穿金箔，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。 分析：碰撞前后，质量大的a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，也不会有大角度散射。 二、卢瑟福 α 粒子散射实验 卢瑟福 在真空中，一 ... ...
