電子的發(fā)現(xiàn)與原子的核式結(jié)構(gòu)模型課件

電子的發(fā)現(xiàn)與原子的核式結(jié)構(gòu)模型電子的發(fā)現(xiàn)與原子的核式結(jié)構(gòu)模型11、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的早期探究(1)我國西周時期的五行說：金、木、水、火、土大千世界（宇宙）是由什么構(gòu)成的？(2)古希臘的亞里士多德認為：萬物的本質(zhì)是土、水、火、空氣4種“元素”，天體則由第五種元素—以太構(gòu)成(3)古希臘學(xué)者德謨克利特等人認為宇宙間存在一種或多種微小的實體，這個實體叫做“原子”，原子密不可分，這些原子在虛空中運動，并可按照不同的方式重新結(jié)合或分散。(4)我國戰(zhàn)國時期的思想家墨子認為物體是由不可分割的最小單元——“端”構(gòu)成1、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的早期探究(1)我國西周時期的五行說：金、木、水2(5)1661年，玻意耳以化學(xué)實驗為基礎(chǔ)建立科學(xué)的元素論，認為只有那些不能用化學(xué)方法再分解的簡單物質(zhì)才是元素，各種元素存在著不同的原子。(6)19世紀(jì)初，道爾頓提出原子論。(7)1811年，阿伏伽德羅提出了分子假說，指出分子可以由多個相同的原子組成。

宏觀物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)決定于分子，分子則由原子構(gòu)成,原子是構(gòu)成物質(zhì)的不可分再分的最小顆粒原子真的不可再分了嗎？(5)1661年，玻意耳以化學(xué)實驗為基礎(chǔ)建立科學(xué)的元素38

早在1858年，德國物理學(xué)家普呂克爾利用低壓氣體放電管研究氣體放電時發(fā)現(xiàn)一種奇特的現(xiàn)象。1876年德國物理學(xué)家戈德斯坦研究后命名為陰極射線2、電子的發(fā)現(xiàn)陰極射線是什么呢？8早在1858年，德國物理學(xué)家普呂克爾利用低壓氣體放電4陰極射線CathoderayJ.J湯姆孫J.JThomson1857～1940英國赫茲H.RudolfHertz1857～1894德國認為陰極射線是一種“電磁波”認為陰極射線是一種“高速粒子流”PK重走科學(xué)探索路……陰極射線CathoderayJ.J湯姆孫赫茲認為陰極5

英國物理學(xué)家J.J.湯姆孫自1890年起開始研究，對陰極射線進行了一系列的實驗研究。他認為陰極射線是帶電粒子流。實驗驗證英國物理學(xué)家J.J.湯姆孫自1890年起開始研究，61.當(dāng)金屬板D1、D2之間未加電場時，射線不偏轉(zhuǎn)，射在屏上P1點。施加電場E之后，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并射到屏上P2處。由此可以推斷陰極射線帶有什么性質(zhì)的電荷？問題1：陰極射線帶電嗎？帶負電

1.當(dāng)金屬板D1、D2之間未加電場時，射線不偏轉(zhuǎn)，射在屏上7

為使陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在平行極板區(qū)域應(yīng)采取什么措施？

思考:

在平行板區(qū)域加一磁場且磁場方向必須垂直紙面向外，當(dāng)滿足條件時，則陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則：

....................................B為使陰極射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在平行極板區(qū)域應(yīng)采取什么措施8

帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比——比荷q/m，是一個重要的物理量。根據(jù)帶電粒子在電場和磁場中受力的情況，可以得出組成陰極射線的微粒的比荷。....................................B問題2：陰極射線中帶電粒子的比荷？帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比——比荷q/m，是一個重9(1)、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)模型＋＋＋＋＋＋＋＋＋VqEyYDL－－－－－－－－－EdO(1)、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)模型＋＋＋＋＋＋＋＋＋VqEy10螢?zāi)籐D

v0θθP2

陰極射線打在屏上的P2點，只要測出粒子打到屏上的速度方向（與水平方向的夾角θ）由圖可知：(2)、帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)模型螢?zāi)籐Dv0θθP2陰極射線打在屏上的P2點，11實驗結(jié)論

1897年，湯姆孫得出陰極射線的本質(zhì)是帶負電的粒子流并求出了這種粒子的比荷。

實驗結(jié)論1897年，湯姆孫得出陰極射線的本質(zhì)是帶負電的12

說明：①湯姆孫發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極做實驗，所得比荷的數(shù)值是相同的。這說明，這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分。②湯姆孫直接測到了陰極射線粒子的電荷量，證明它的大小與氫離子大致相同，根據(jù)它與氫離子的比荷推知，該粒子的質(zhì)量比氫離子小得多。后來陰極射線的粒子被稱為電子③電子發(fā)現(xiàn)的意義：電子的發(fā)現(xiàn)，打破了原子不可再分傳統(tǒng)觀念，使人們意識到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，電子是原子的組成部分。說明：①湯姆孫發(fā)現(xiàn)，用不同材料的陰極做實驗，所得比荷的數(shù)值13密立根(美國)RobertA.Millikan1868年～1953年密立根(美國)14正離子的轟擊紫外線照射放射性物質(zhì)陰極射線光電流β射線電子金屬受熱熱離子流正離子的轟擊紫外線照射放射性物質(zhì)陰極射線光電流β射線電子金屬15陰極射線CathoderayJ.J湯姆孫J.JThomson1857～1940英國赫茲H.RudolfHertz1857～1894德國認為陰極射線是一種“電磁波”認為陰極射線是一種“高速粒子流”我看到的是：它在電場中不偏轉(zhuǎn)，因此不帶電它能穿透薄鋁片粒子是做不到的但波可以!我用實驗證明了:帶負電，且電荷量與質(zhì)子相同速度遠小于電磁波傳播速度質(zhì)量是最輕的原子1/2000左右WIN帶負電，且電荷量與質(zhì)子相同速度遠小于電磁波傳播速度質(zhì)量是最輕的原子1/2000左右陰極射線CathoderayJ.J湯姆孫赫茲認為陰極16原子的核式結(jié)構(gòu)模型原子的核式結(jié)構(gòu)模型17電子正電荷

湯姆孫認為：原子是一個球體；正電荷均勻分布在整個球內(nèi)，而電子都象布丁中的葡萄干那樣鑲嵌在內(nèi)。一、湯姆孫的原子模型“棗糕模型”能夠定性解釋原子光譜?！皸椄饽Ｐ汀彪娮诱姾蓽穼O認為：原子是一個球體；正電荷均勻分布18

以湯姆孫為首的英國劍橋?qū)W派，在原子物理學(xué)上所取得的這些驚人成就，使歐洲大陸上的物理學(xué)家都拜倒在他們的腳下。他的學(xué)生盧瑟福也接受了湯姆孫的原子模型，1909年盧瑟福建議其學(xué)生兼助手蓋革和馬斯頓用α粒子轟擊金箔去驗證湯姆孫原子模型。從經(jīng)典物理學(xué)的角度看，湯姆孫的模型是很成功的。解釋原子是電中性的，電子在原子里是怎樣分布的，解釋原子為什么會發(fā)光，能估計出原子的大小約為一億分之一厘米。以湯姆孫為首的英國劍橋?qū)W派，在原子物理學(xué)上所取得的19二.α粒子散射實驗1.實驗裝置放射源——放射性元素釙（Po）放出α粒子，α粒子是氦核，帶2e正電荷，質(zhì)量是氫原子的4倍，具有較大的動能。金箔——作為靶子，厚度1μm,重疊了3000層左右的金原子。熒光屏——α粒子打在上面發(fā)出閃光。顯微鏡——通過顯微鏡觀察閃光，且可360°轉(zhuǎn)動觀察不同角度α粒子的到達情況。二.α粒子散射實驗1.實驗裝置放射源——放射性元素釙（Po20根據(jù)湯姆孫模型的計算：α粒子穿過金箔后偏離原來方向的角度是很小的，因為電子的質(zhì)量不到α粒子的1/7300，α粒子碰到它，就像飛行著的子彈碰到一粒塵埃一樣，運動方向不會發(fā)生明顯的改變。正電荷又是均勻分布的，α粒子穿過原子時，它受到原子內(nèi)部兩側(cè)正電荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏轉(zhuǎn)的力就不會很大。事實真的如此嗎？根據(jù)湯姆孫模型的計算：21二.α粒子散射實驗二.α粒子散射實驗221、絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進．2、少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)．3、極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過90°．4、有的甚至幾乎達到180°．2.實驗結(jié)果1、絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿2、少數(shù)α粒子發(fā)生了較大23盧瑟福對于上述實驗的結(jié)果感到十分驚奇，他說：“這是我一生中從未有的最難以置信的事，它好比你對一張紙發(fā)射炮彈，結(jié)果被反彈回來而打到自己身上。。。。?！?.實驗分析盧瑟福對于上述實驗的結(jié)果感到十分驚奇，他說：“這是我一生中從24盧瑟福根據(jù)他的導(dǎo)師湯姆孫模型計算的結(jié)果：電子質(zhì)量很小，對α粒子的運動方向不會發(fā)生明顯影響；由于正電荷均勻分布，α粒子所受庫侖力也很小，散射角不超過零點幾度，發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的幾率幾乎是零．實驗結(jié)果與之前預(yù)測完全不一致，所以原子結(jié)構(gòu)模型必須重新構(gòu)思!

實驗結(jié)果卻是有八千分之一的粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)?。?！盧瑟福根據(jù)他的導(dǎo)師湯姆孫模型計算的結(jié)果：實驗結(jié)果與之前預(yù)測完25

粒子散射實驗1、絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進．2、少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)．3、極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過90°．4、有的甚至幾乎達到180°．第一條現(xiàn)象說明，原子中絕大部分是空的；第二、三現(xiàn)象可看出，α粒子受到較大的庫侖力作用；第四條現(xiàn)象可看出，α粒子在原子中碰到了比他質(zhì)量大的多的東西粒子散射實驗1、絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍261、在原子中心有一個很小的核，叫原子核．2、原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里．3、帶負電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)．三、原子的核式結(jié)構(gòu)的提出

1、在原子中心有一個很小的核，叫原子核．三、原子的核式結(jié)構(gòu)的27

α粒子穿過原子時，電子對α粒子運動的影響很小，影響α粒子運動的主要是帶正電的原子核。而絕大多數(shù)的α粒子穿過原子時離核較遠，受到的庫侖斥力很小，運動方向幾乎沒有改變，只有極少數(shù)α粒子可能與核十分接近，受到較大的庫侖斥力，才會發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)。三.原子的核式結(jié)構(gòu)的提出

2.對α粒子散射實驗現(xiàn)象解釋α粒子穿過原子時，電子對α粒子運動的影響很小，影響28電子的發(fā)現(xiàn)與原子的核式結(jié)構(gòu)模型ppt課件29

根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)部是十分“空曠”的，舉一個簡單的例子：體育場原子原子核根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)部是十分“空曠”的，30質(zhì)子中子核子質(zhì)子數(shù)電荷數(shù)原子核的組成1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子，進而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想10年后被他的學(xué)生查德威克用實驗證實，并得到公認．質(zhì)子中子核子質(zhì)子數(shù)電荷數(shù)原子核的組成