高中物理选修3-5：《原子的核式结构模型》上课名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,原子的核式结构模型,第1页,教学目标,1、知识与技能,（1）了解原子结构模型建立历史过程及各种模型建立依据；,（2）知道粒子散射试验试验方法和试验现象，及原子核式结构模型主要内容。,2、过程与方法,（1）经过对粒子散射试验结果讨论与交流，培养学生对现象分析中归纳中得出结论逻辑推理能力；,（2）经过核式结构模型建立，体会建立模型研究物理问题方法，了解物理模型演化及其在物理学发展过程中作用；,（3）了解研究微观现象。,3、情感、态度与价值观,（1）经过对原子模型演变历史学习，感受科学家们细致、敏锐科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学科学精神；,（2）经过对原子结构认识不停深入，使学生认识到人类对微观世界认识是不停扩大和加深，领悟和感受科学研究方法正确使用对科学发展主要意义。,第2页,教学重点：,（1）引导学生自主思索讨论在于对粒子散射试验结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子核式结构；,（2）在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子碰撞方法。,教学难点：,引导学生小组自主思索讨论在于对粒子散射试验结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子核式结构,教学方法：,教师启发、引导，学生讨论、交流。,教学用具：,投影片，多媒体辅助教学设备。,第3页,原子复杂结构发觉过程,1897年发觉阴极射线是电子流,都从物体中击出电子来,原子(中性),电子(一),正电荷,?,构想?,1、公元前五世纪,希腊哲学家提出物质是由不可分割微粒（叫原子）组成。,2、100多年前,化学反应中原子种类和数目不变，化学上倍比定律发觉等证实了物质原子性结构，认为原子是不可再分、物质是由原子组成。,3、19世纪末20世纪初,X射线使气体电离,光电效应,汤姆生原子模型,第4页,19世纪是电磁学大发展时期,到七、八十年代电气工业开始有了发展,发电机、变压器和高压输电线路逐步在生产中得到应用，然而，漏电和放电损耗非常严重，成了亟待处理问题。同时，电气照明也吸引了许多科学家注意。这些问题都包括低压气体放电现象，于是，人们竞相研究与低压气体发电现象相关问题。,阴极射线,是低压气体放电过程中出现一个奇特现象，对其本性研究造成了,英国学派微粒说,和,德国学派以太论,。,电子发觉,第5页,阴极射线是德国物理学家J.普吕克尔在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发觉.从低压气体放电管阴极发出电子在电场加速下形成电子流。阴极能够是冷也能够是热，电子经过外加电场场致发射、残余气体中正离子轰击或热电子发射过程从阴极射出。,阴极射线,第6页,1897年J.J.,汤姆孙,依据放电管中阴极射线在,电磁场,和,磁场作用下轨迹确定阴极射线中,粒子,带,负电,，并测出其,荷质比,，这在一定意义上是历史上第一次发觉电子，12年后R.A.密立根用,油滴试验,测出了电子,电荷,。,电子发觉,1856-1940英国剑桥大学试验物理学家,第7页,电子发觉,汤姆孙,1.测阴极射线电荷,2.使阴极射线在静电场中偏转。,3.测阴极射线荷质比。从以上两试验,汤姆生已可明确无误地证实阴极射线是由某种带负电微粒组成。这种微粒是什么，汤姆生深入对阴极射线荷质比进行了大量测量。最终得到阴极射线微粒质荷比为10-11千克库仑,比氢离子质荷比10-8千克库仑小千倍。,第8页,阴极射线应用,电子示波器中示波管、,电视,显像管,、,电子显微镜,等都是利用阴极射线在电磁场作用下偏转、聚焦以及能使被照射一些物质,如,硫化锌,发荧光性质工作.高速阴极射线打在一些金属靶极上能产生,X射线,，可用于研究,物质,晶体,结构。阴极射线还可直接用于切割、,熔化,、,焊接,等。,在19世纪末年，物理学有三项重大试验发觉，这就是X射线、放射性和电子。电子发觉含有更伟大意义，因为这一事件使人们认识到自然界还有比原子更小实物。电子发觉打开了通向原子物理学大门,人们开始研究原子结构,.,第9页,电子发觉之旅,阴极射线,汤姆孙发觉电子,伦琴发觉X射线,原子能够分割。,不论哪种材料作为阴极产生粒子质量电荷相同，说明它们是原子组成部分。,粒子质量小于氢原子千分之一。,第10页,A,K,第11页,汤姆孙原子模型：,原子是一个球体，正电荷,均匀分布,在整个球体内，电子,镶嵌,其中。,汤姆孙原子模型,枣糕模型,第12页,粒子散射试验,19091911年，英国物理学家卢瑟福和他助手们进行了,粒子散射试验,卢瑟福,著名,粒子散射试验,第13页,第14页,汤姆孙模型预言粒子散射试验结果是怎样？,第15页,汤姆孙模型预言粒子散射试验结果是怎样？,正电荷在原子内部均匀分布，粒子穿过原子时，因为粒子两侧正电荷对它斥力大部分相互抵消，使粒子偏转力不会很大。,第16页,第17页,第18页,第19页,第20页,第21页,第22页,试验结果：,绝大多数,：沿原方向前进,少数,：发生大角度偏转，甚至偏角超出90,0,第23页,结果分析：,电子能否使粒子大角度偏转？,1微米厚金箔内含3000层原子层，绝大多数粒子穿过金箔仍沿原方向前进说明什么？,少数粒子大角度偏转甚至反弹是怎么造成？,第24页,原子核式结构提出,在原子中心有一个很小核，叫做原子核,原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电电子在核外空间绕着核旋转,第25页,原子核核式结构,依据卢瑟福原子结构模型，原子内部是十分“空阔”，举一个简单例子：,体育场,原子,原子核,第26页,原子核电荷和大小,依据卢瑟福原子核式模型和粒子散射试验数据，能够推算出各种元素原子核电荷数，还能够预计出原子核大小。,（1）原子半径约为10,-10,米、原子核半径约是10,-14,米，原子核体积只占原子体积万亿分之一。,（2）原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期表内原子序数相等。,（3）电子绕核旋转所需向心力就是查对它库仑力。,第27页,【反馈练习】,1、在用粒子轰击金箔试验中，卢瑟福观察到粒子运动情况是,A、全部粒子穿过金属箔后仍按原来方向前进,B、绝大多数粒子穿过金属箔后仍按原来方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回,C、少数粒子穿过金属箔后仍按原来方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回,D、全部粒子都发生很大偏转,答案：B,第28页,2、卢瑟福粒子散射试验结果,A、证实了质子存在,B、证实了原子核是由质子和中子组成,C、说明原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小核上,D、说明原子电子只能在一些不连续轨道上运动,答案：C,第29页,3、当粒子被重核散射时，如图所表示运动轨迹哪些是不可能存在,答案：BC,第30页,第31页,