物理成才之路选修3——5 18-1

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1、●课标要求本章内容以人们认识微观世界的过程为线索，介绍了历史上著名的实验及根据实验得出的关于电子的发现、原子结构、原子光谱和激光的产生的基础知识．本章学习过程中要掌握九个概念、三个模型、一个实验、三个公式、一个光谱．九个概念：阴极射线、发射光谱、吸收光谱、能级、基态、激发态、自发发射、受激吸收、受激发射．三个模型：汤姆孙原子模型、卢瑟福原子模型、玻尔原子模型．一个实验：α粒子散射实验．三个公式：能级公式、轨道公式、能级跃迁公式．一个光谱：氢原子光谱．本章内容可分为二个单元：第一单元(第1～2节)主要介绍了电子及原子结构的发现、发展过程．第二单元(第3～4节)主要讲了氢原子光谱的实验

2、规律及玻尔理论．本章的重点是汤姆孙发现电子的科学思想与实验方法、人类在实验的基础上认识原子结构、光谱的线系及原子的能级跃迁．本章的难点是人类研究微观世界的方法、初步建立量子化的概念、原子的能级跃迁．●学法指导本章所接触的内容都是微观世界的知识，比较抽象，但同时这部分内容也是训练抽象思维、逻辑推理的好地方．教材根据这部分知识的特点，有意识地按着提出假设―→实验验证―→逻辑推理的过程安排和阐述问题，同学们应充分利用课后的科普知识和图片、视频及多媒体动画，通过实验认识微观世界，培养科学探究能力，提高自己的科学素养．●考纲要求内容要求氢原子光谱Ⅰ氢原子的能级结构、能级公式Ⅰ※了解电子发现的

3、过程及辉光放电现象※知道电子的概念及电子的电荷的数值及质量※体验科学思想、方法的重要性和科学家的崇高的科学精神1858年，德国科学家普里克发现了阴极射线，在一个抽成真空的玻璃管两端加上高电压，这时阴极会发出一种射线称为阴极射线(如图所示)，阴极射线究竟是什么？是原子？还是更小的物质微粒？1．德国物理学家戈德斯坦认为，管壁上的是由于玻璃受到极发出的某种射线的而引起的，并把这种射线命名为极射线．2．物理学家在对阴极射线的研究中断定，阴极射线是带的粒子流，并求出了比荷，确定了组成阴极射线的粒子是，它是原子的组成部分．3．带电体所带电量具有的特点，即任何带电体所带电量只能是电子电量的即q＝

4、ne(n是自然数)荧光阴撞击阴汤姆孙负电电子量子化整数倍(1)通常情况下，气体是不导电的，但在强电场中，气体能够被电离而导电．(2)阴极射线的产生：在研究气体导电的玻璃管内有阴、阳两极，当两极间加一定电压时，阴极便发出一种射线，这种射线称为阴极射线．(3)阴极射线的特点：碰到荧光物质能使其发光．特别提醒：阴极射线的本质是带负电的粒子流，它高速运动打到玻璃管壁上使管壁发出荧光.(1)1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转断定，它的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷．(2)不同的放电气体或者用不同的金属材料制作的电极，都测得相同的荷质比，可从不同物质中击出这种带电粒

5、子，说明它是构成物质的共同成分．后来，组成阴极射线的粒子被称为电子．(3)美国科学家密立根精确地测定了电子的电量：e＝1.6022×10－19C，根据荷质比，计算出电子的质量为：m＝9.1094×10－31kg.(4)电子发现的重大意义电子是人类发现的第一个比原子小的粒子．电子的发现，打破了原子不可再分的传统观念，使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有内部结构．从此，原子物理学飞速发展，人们对物质结构的认识进入了一个新时代．汤姆孙是通过怎样的实验和推理过程发现电子的？答案：汤姆孙通过测定阴极射线的电性实验，测得阴极射线中含有带负电的粒子，然后通过带电粒子在磁场或电场中

6、的运动实验测得阴极射线中负粒子的比荷的大小，从而推理得到阴极射线中粒子是电子.(1)1910年美国物理学家密立根通过著名的“油滴实验”简练精确地测定了电子的电量．电子电荷的现代值为e＝1.602×10－19C.(2)电子电荷量的测定①密立根实验的原理a．如图所示，两块平行放置的水平金属板A、B与电源相连接，使A板带正电，B板带负电．从喷雾器喷嘴喷出的小油滴经上面的金属板中间的小孔，落到两板之间的匀强电场中．他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都是某个最小电量的整数部，这个最小的电量就是电子的电量．②密立根实验更重要的发现是：电荷是量子化的，即任何电荷的电荷量只能是元电荷e的整

7、数倍，并求得了元电荷即电子或质子所带的电荷量e.特别提醒：密立根的“油滴实验”中易忽视带电油滴的重力，从而使问题无从下手，像油滴、尘埃、小颗粒、小球等宏观物体除特别说明外都要考虑重力．关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是()A．测得了电子的电荷量B．提出了电荷分布的量子化观点C．为电子质量的最终获得作出了突出贡献D．为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据答案：ABCD在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