2018-2019版物理新导学笔记选修3-5第18章12

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1、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，了解汤姆孙研究电子的方法，知道电子的电荷量和比荷.2.知道α粒子散射实验的实验器材、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，能说出原子核的数量级．一、阴极射线电子的发现[导学探究]1．在如图1所示的演示实验中，K是金属板制成的阴极，A是金属环制成的阳极．K和A之间加上近万伏的高电压后，管端玻璃壁上能观察到什么现象？该现象说明了什么问题？图1答案能看到玻璃壁上淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影，这说明阴极能够发出某种射线，并且撞击玻璃引起

2、荧光．2．人们对阴极射线的本质的认识有两种观点，一种观点认为是一种电磁波，另一种观点认为是带电微粒，你认为应如何判断哪种观点正确？答案可以让阴极射线通过电场或磁场，若射线垂直于磁场(电场)方向射入之后发生了偏转，则说明该射线是由带电微粒组成的．[知识梳理]1．阴极射线科学家用真空度很高的真空管做放电实验时，发现真空管阴极发射出的一种射线，叫做阴极射线．2．阴极射线的特点(1)在真空中沿直线传播；(2)碰到荧光物质可使荧光物质发出荧光．3．电子的发现汤姆孙让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转情况，证明了它的本质是带负电的粒子流并求出了

3、这种粒子的比荷．－4．密立根通过著名的“油滴实验”精确地测出了电子电荷．电子电荷量一般取e＝1.6×1019C，电子质量me＝9.1×10－31kg.二、α粒子散射实验[导学探究]如图2所示为1909年英籍物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行α粒子散射实验时的实验装置，阅读课本，回答以下问题：图2(1)什么是α粒子？(2)实验装置中各部件的作用是什么？实验过程是怎样的？(3)实验现象如何？(4)少数α粒子发生大角度散射的原因是什么？4答案(1)α粒子(2He)是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，实质是失去两个电子的氦原子核

4、，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的4倍、电子质量的7300倍．(2)①α粒子源：把放射性元素钋放在带小孔的铅盒中，放射出高能的α粒子．②带荧光屏的放大镜：观察α粒子打在荧光屏上发出的微弱闪光．实验过程：α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α粒子有库仑力的作用，一些α粒子的运动方向改变．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α粒子的数目．(3)α粒子散射实验的实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至

5、大于90°.(4)α粒子带正电，α粒子受原子中带正电的部分的排斥力发生了大角度散射．[知识梳理]1．α粒子散射实验装置由α粒子源、金箔、带有荧光屏的放大镜等几部分组成，实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于真空中．2．实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°.3．α粒子散射实验的结果用汤姆孙的“枣糕模型”无法解释．三、原子的核式结构模型原子核的电荷与尺度[导学探究]1．原子中的原子核所带电荷量有何特点？答案原子核带正电，所带电荷量与核外电子所带的总电荷量相等

6、．2．核式结构模型是如何解释α粒子散射实验结果的？答案(1)由于原子核很小，大多数α粒子穿过金箔时都离核很远，受到的斥力很小，它们的运动方向几乎不改变．(2)只有极少数α粒子有机会与原子核接近，受到原子核较大的斥力而发生明显的偏转．[知识梳理]1．核式结构模型：1911年由卢瑟福提出．在原子中心有一个很小的核，叫原子核．它集中了全部的正电荷和几乎全部的质量，电子在核外空间运动．2．原子核的电荷与尺度一、对阴极射线的认识例1阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图3所示．若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为

7、()图3A．平行于纸面向左B．平行于纸面向上C．垂直于纸面向外D．垂直于纸面向里答案C解析由于阴极射线的本质是电子流，阴极射线方向向右，说明电子的运动方向向右，相当于存在向左的电流，利用左手定则，为使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，磁场方向应为垂直于纸面向外，故选项C正确．二、对α粒子散射实验的理解1．实验现象(1)绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进．(2)少数α粒子发生较大的偏转．(3)极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°.2．理解(1)核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．(2)汤姆孙的原子模型不能

8、解释α粒子的大角度散射．(3)少数α粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些α粒子在原子中的某个地方受到了质量、电荷量均比它本身大得多的物体的作用．(4)绝大多数α粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有明显变化，说明