《高中物理 3.13.2 电子的发现及其重大意义 原子模型的提出课件 沪科版选修35》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 3.13.2 电子的发现及其重大意义 原子模型的提出课件 沪科版选修35（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章原子世界探秘3.1电子的发现及其重大意义原子模型的提出1.知道阴极射线的组成，电子是原子的组成部分知道阴极射线的组成，电子是原子的组成部分.2.了解汤姆生发现电子的研究方法及蕴含的科学思想了解汤姆生发现电子的研究方法及蕴含的科学思想.3.了解了解粒子散射实验的实验器材、实验原理和实验现象粒子散射实验的实验器材、实验原理和实验现象.4.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容.5.知道原子和原子核大小的数量级，原子的组成及带电情况知道原子和原子核大小的数量级，原子的组成及带电情况 学习目标定位学习目标定位知识储备区2高压高压 放电放电 阴极阴极 荧光物质
2、荧光物质 3质量很小质量很小4绝大多数绝大多数 少数少数 超过超过 反弹反弹知识链接知识链接新知呈现新知呈现1(1) qE 相同相同 相反相反 (2) qvB 左手定则左手定则知识储备区6(1)原子序数原子序数 电子电子5原子核原子核 正电荷正电荷 全部质量全部质量 绕着核旋转绕着核旋转学习探究区一、对阴极射线及电子比荷的研究一、对阴极射线及电子比荷的研究二、二、粒子散射实验及原子核式结构模型粒子散射实验及原子核式结构模型一、对阴极射线及电子比荷的研究问题设计问题设计如如图图2所所示示为为测测定定阴阴极极射射线线粒粒子子比比荷荷的的装装置置，从从阴阴极极K发发出出的的阴阴极极射线通过一对平行金
3、属板射线通过一对平行金属板D1、D2间的匀强电场，发生偏转间的匀强电场，发生偏转图图2(1)在在D1、D2间间加加电电场场后后射射线线偏偏到到P2，则则由由电电场场方方向向知知，该该射射线线带带什么电？什么电？答案答案负电负电(2)再再在在D1、D2间间加加一一磁磁场场，电电场场与与磁磁场场垂垂直直，让让射射线线恰恰好好不不偏偏转转设电场强度为设电场强度为E，磁感应强度为，磁感应强度为B，则电子的速度多大？，则电子的速度多大？答案答案粒子受两个力作用：电场力和磁场力，两个力平衡，即粒子受两个力作用：电场力和磁场力，两个力平衡，即有有qEqvB，得：，得：v(3)撤撤去去电电场场，只只保保留留磁
4、磁场场，使使射射线线在在磁磁场场中中做做圆圆周周运运动动，若若测测出出轨道半径为轨道半径为r，则粒子的，则粒子的比荷比荷 是是多大？多大？答案答案要点提炼要点提炼1让让阴阴极极射射线线通通过过一一对对平平行行板板间间的的匀匀强强电电场场，根根据据 现现象象，证明它证明它是是 的的粒子流粒子流2当板间加电场时，电子在板间做类平抛运动当板间加电场时，电子在板间做类平抛运动3当当既既加加电电场场又又加加磁磁场场时时，射射线线不不偏偏转转，说说明明受受到到的的电电场场力力和和洛伦兹力平衡洛伦兹力平衡偏转偏转带负电带负电4.通通过过实实验验：巧巧妙妙利利用用电电场场力力与与洛洛伦伦兹兹力力平平衡衡，确确
5、定定了了阴阴极极射射线线的的 ，并测量出粒子并测量出粒子的的 5改改变变阴阴极极材材料料时时，测测得得的的 也也相相同同，这这表表明明这这种种粒粒子子是是多多种材料种材料的的 速度速度比荷比荷比荷比荷共同成份共同成份返回返回二、粒子散射实验及原子核式结构模型阅读课本阅读课本“粒子散射实验粒子散射实验”，说明：，说明：(1)粒子散射实验装置由几部分组成？实验过程是怎样的？粒子散射实验装置由几部分组成？实验过程是怎样的？问题设计问题设计答案答案实验装置：实验装置：放放射射源源：钋钋放放在在带带小小孔孔的的铅铅盒盒中中，放放射射出出高高能能粒粒子子，带带两两个单位的正电，质量为氢原子质量的个单位的正
6、电，质量为氢原子质量的4倍倍金箔：特点是金原子的质量大，且易延展成很薄的箔金箔：特点是金原子的质量大，且易延展成很薄的箔放大镜：能绕金箔在水平面内转动放大镜：能绕金箔在水平面内转动荧光屏：荧光屏装在放大镜上荧光屏：荧光屏装在放大镜上整个实验过程在真空中进行金箔很薄，整个实验过程在真空中进行金箔很薄，粒子粒子( He)很容很容易穿过易穿过42实验过程：实验过程：粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在很薄的金箔上，粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在很薄的金箔上，由于金原子中的带电粒子对由于金原子中的带电粒子对粒子有库仑力作用，一些粒子有库仑力作用，一些粒子粒子会改变原来的运动方向带有放大镜的荧
7、光屏可以沿图中虚线会改变原来的运动方向带有放大镜的荧光屏可以沿图中虚线转动，以统计向不同方向散射的转动，以统计向不同方向散射的粒子的数目粒子的数目(2)卢瑟福的核式结构模型对卢瑟福的核式结构模型对粒子散射实验是如何解释的？粒子散射实验是如何解释的？答案答案卢瑟福的核式结构模型对卢瑟福的核式结构模型对粒子散射粒子散射实验的解释实验的解释(如图所示如图所示)：由于原子核很小，大部分由于原子核很小，大部分粒子穿过金箔时粒子穿过金箔时都离核很远，受到的斥力很小，它们的运动都离核很远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响；只有极少数几乎不受影响；只有极少数粒子从原子核粒子从原子核附近飞过，明显地受到原
8、子核的库仑斥力而附近飞过，明显地受到原子核的库仑斥力而发生大角度的偏转发生大角度的偏转要点提炼要点提炼1粒子散射实验的结果粒子散射实验的结果(1)绝大多数的绝大多数的粒子穿过金箔后粒子穿过金箔后沿沿 的的方向前进；方向前进；(2)少数少数粒子发生粒子发生了了 的的偏转；偏转；(3)有有少少数数粒粒子子的的偏偏转转角角超超过过 ，甚甚至至有有极极少少数数粒粒子子被被反反弹弹回来回来原来原来大角度大角度902核式结构模型核式结构模型卢瑟福依据卢瑟福依据粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，型：在原子中心有一个很小的核，叫叫
9、 原子的原子的全部全部 和和几乎几乎全部全部 都都集中在核里集中在核里， 在在核外核外空间绕核旋转空间绕核旋转原子核原子核正电荷正电荷质量质量带负电的电子带负电的电子例例1 如图如图3所示为卢瑟福和他的同事们做所示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验装置的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示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四四个位置时，观察到的现象，下列说法中正确的是个位置时，观察到的现象，下列说法中正确的是()图图3A放在放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B放在放在B位置时，相同时间内观察到屏上
10、的闪光次数只比位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位位 置置时稍少些时稍少些C放在放在C、D位置时，屏上观察不到闪光位置时，屏上观察不到闪光D放在放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少少解析解析根据根据粒子散射现象，绝大多数粒子散射现象，绝大多数粒子沿原方向前进，少粒子沿原方向前进，少数数粒子发生较大偏转，偏转的角度甚至大于粒子发生较大偏转，偏转的角度甚至大于90，也就是说它，也就是说它们几乎被们几乎被“撞了回来撞了回来”故本题应选择故本题应选择A、B、D.答案答案ABD例例2 卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有卢瑟福原子核式结构理论的
11、主要内容有()A原子的中心有个核，叫原子核原子的中心有个核，叫原子核B原子的正电荷均匀分布在整个原子中原子的正电荷均匀分布在整个原子中C原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D带负电的电子在核外绕着核旋转带负电的电子在核外绕着核旋转答案答案ACD返回返回解析解析卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：在原子的中心卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转，质量都集中在原子核里，带
12、负电的电子在核外空间绕着核旋转，由此可见，由此可见，B选项错误，选项错误，A、C、D选项正确选项正确课堂要点小结电子的发现和原子电子的发现和原子的核式结构模型的核式结构模型返回返回自我检测区1231卢瑟福提出原子的核式结构学说的依据是用卢瑟福提出原子的核式结构学说的依据是用粒子轰击金箔，粒子轰击金箔，实验中发现实验中发现粒子粒子()A全部穿过或发生很小偏转全部穿过或发生很小偏转B绝大多数穿过，只有少数发生较大偏转，有的甚至被弹回绝大多数穿过，只有少数发生较大偏转，有的甚至被弹回C绝大多数发生很大偏转，甚至被弹回，只有少数穿过绝大多数发生很大偏转，甚至被弹回，只有少数穿过D全部发生很大偏转全部发
13、生很大偏转123解解析析卢卢瑟瑟福福的的粒粒子子散散射射实实验验结结果果是是绝绝大大多多数数粒粒子子穿穿过过金金箔箔后仍沿原来的方向前进，故选项后仍沿原来的方向前进，故选项A错误错误粒子被散射时只有少数发生了较大角度偏转，并且有极少数粒子被散射时只有少数发生了较大角度偏转，并且有极少数粒子偏转角超过了粒子偏转角超过了90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180，故选项，故选项B正确，选项正确，选项C、D错误错误答案答案B1232卢瑟福的卢瑟福的粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况()A原子内存在电子原子内存在电子B原子的大小为原
14、子的大小为1010 mC原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上D原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里123123解解析析根根据据粒粒子子散散射射实实验验现现象象，绝绝大大多多数数粒粒子子穿穿过过金金箔箔后后沿沿原原来来方方向向前前进进，少少数数发发生生较较大大的的偏偏转转，极极少少数数偏偏转转角角超超过过90，可知可知A、C错错而实验结果不能判定原子的大小为而实验结果不能判定原子的大小为1010 m，B错，故选错，故选D.答案答案D1233电子所带电荷量的精确数值最早是由电子所带电荷量的精确数值最早是由美
15、国美国物理学家物理学家密立根通过油滴实验测得的，他密立根通过油滴实验测得的，他测测定了定了数千个带电油滴的电荷量，发现这些数千个带电油滴的电荷量，发现这些电荷电荷量量都等于某个最小电荷量的整数倍，这个都等于某个最小电荷量的整数倍，这个最小最小电荷电荷量就是电子所带的电荷量密立根实验的原理如图量就是电子所带的电荷量密立根实验的原理如图4所示，所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，板带正电，B板带负电板带负电图图4123从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中，小油两板之间的电场中，小油滴由于摩擦而带负电，调节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，已知小油滴静止处的电场强度是到的电场力和重力平衡，已知小油滴静止处的电场强度是1.92105 N/C，油滴半径是，油滴半径是1.64104 cm，油的密度是，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，求：油滴所带的电荷量；这个电荷量是电子电荷量的多少倍？倍？(电子电荷量电子电荷量e1.61019 C)解析解析123答案答案8.021019 C5
