4.1 电子的发现 2. 原子的核式结构模型（课件 学案 练习，共3份）教科版（2019）选择性必修第三册

1　电子的发现 2　原子的核式结构模型 学习目标　1.知道阴极射线是由电子组成的，电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。2.了解α粒子散射实验原理和实验现象。3.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容。4.知道原子和原子核大小的数量级。 知识点一　电子发现 (教材P72实验探究改编)如图所示，接通真空管(又称阴极射线管)的电源，将条形磁铁的一个磁极靠近射线管，观察阴极射线是否偏转，向什么方向偏转；把另一个磁极靠近射线管，观察射线的偏转情况。你认为射线的偏转是什么原因造成的？你能通过射线偏转的情况来确定射线粒子流携带的是哪种电荷吗？ _____ _____ 1.阴极射线 真空度很高的玻璃管_____发射出的一种射线，这种射线沿直线传播，撞击到玻璃壁上会产生黄绿色的荧光。 2.微粒比荷的测定　元电荷 (1)汤姆孙的探究 根据阴极射线在磁场或电场中的_____情况确定，它的本质是带_____(选填“正电”或“负电”)的粒子流，并求出了这种粒子的比荷(带电粒子的_____与_____之比)。组成阴极射线的粒子被命名为电子。 (2)密立根实验：电子电荷量的精确测量是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的。 目前公认的电子电荷量的值为e＝_____(保留2位有效数字)。 (3)电荷的电荷量：电子所带的电荷就是元电荷，e＝_____ C；任何带电体的电荷量是不连续的，都是元电荷的整数倍。 【思考】 如图所示是电子射线管示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，可采用加磁场或电场的方法。 若加一磁场，磁场方向沿什么方向？若加一电场，电场方向沿什么方向？ _____ _____ 例1 (教材P73图4－1－3改编)在再现汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从C出来的阴极射线经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，在荧光屏中心F出现光斑。若在D、G间加上方向向上、场强为E的匀强电场，阴极射线将向下偏转；如果再利用通电线圈在D、G电场区加上一垂直纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向上偏转，偏转角为θ，试解决下列问题： (1)说明阴极射线的电性； (2)说明图中磁场沿什么方向； (3)根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷。 _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ 带电粒子比荷的测定方法 (1)利用磁偏转测量 甲 ①让带电粒子通过相互垂直的匀强电场和匀强磁场(如图甲)，让其做匀速直线运动，根据二力平衡，有qvB＝qE，则粒子的运动速度v＝。 乙 ②撤去匀强电场(如图乙)，保留匀强磁场，让带电粒子在匀强磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，有qvB＝m，根据轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径R。 ③由以上两式确定带电粒子的比荷表达式：＝。 (2)利用电偏转测量 带电粒子在匀强电场中运动，沿电场方向的偏转距离y＝at2＝·，故＝，所以在偏转电场中，U、d、L已知时，只需测量v和y即可。 (3)利用加速电场测量 由动能定理有qU＝mv2， 可得＝，在加速电场电压U已知时，只需测出v即可。 训练1 如图所示为密立根油滴实验装置，关于该实验的意义下列说法正确的是(　　) A.研究悬浮油滴所带电性 B.测量悬浮油滴的电荷量 C.测出了元电荷的值 D.利用二力平衡测出电场的场强大小 知识点二　原子的核式结构模型 在探究原子内部结构的过程中，卢瑟福说：“我知道了，原子到底是什么样的……可以将它想象成一个小的太阳系。”你是怎么样理解这段话的？ _____ _____ _____ _____ _____ 1.汤姆孙原子模型 1904年汤姆孙根据已知的实验现象和认识提出了影响较大的“枣糕模型”，如图所示，假想正电荷构成一个密度均匀的球体，电子“镶嵌”其中，并分布在一些特 ... ...