人教版（2019）高中物理选择性必修三 4.3原子的核式结构模型(共15张PPT)

(共15张PPT)
第四章 原子结构和波粒二象性
第3原子的核式结构模型
核心素养目标
1.知道发现电子的意义，体会电子发现过程中蕴含的科学方法
2.了解 粒子散射实验原理和实验现象
3.了解卢瑟福的原子核式结构模型。知道原子和原子核大小的数量级
4.认识原子核式结构模型建立的科学推理与论证方法
问题：这种射线的本质是什么呢？
科学家在研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极就发射出一种射线。它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光，这种射线的本质是什么呢？
一、电子的发现
1.阴极射线：
一种观点认为，它是一种电磁辐射；
另一种观点认为，它是带电微粒。
1890年起，JJ汤姆孙和他的助手进行了一系列的实验研究。
汤姆孙的气体放电管的示意图
阴极射线的机理：
管中残存的气体分子中正负电荷在强电场的作用下被“拉开”（气体分子被电离），正电荷（正离子）在电场加速下撞击阴极，于是阴极释放更多粒子流，形成了阴极射线。
阴极射线粒子的比荷
阴极射线粒子的比荷是氢离子的比荷的近两千倍。阴极射线粒子的电荷量大小与氢离子一样。
后来，组成阴极射线的粒子被称为电子。
密立根通过油滴实验精确测出电子电荷e值
电子的质量
质子质量与电子质量比值为：
热离子发射是指金属在搞温时发射粒子的现象。
射线
光电流，阴极射线，它们都包含电子。
1906年JJ汤姆孙因气体导电的研究获得诺贝尔物理学学奖
思考与讨论：
原子中带正电的部分以及带负电的电子是可能如何分布的？
二、原子的核式结构模型
汤姆孙的“西瓜模型”或“枣糕模型”
德国物理学家勒纳德1903年做了一个实验，使电子束射到金属膜，发现较高速度的电子很容易穿透原子。这说明原子不是一个实心球体，这个模型可能不正确。
粒子散射实验
粒子是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，质量为为氢原子质量的4倍，电子质量的7300倍
粒子散射的实验装置示意图
思考与讨论
粒子射入金箔时难免与电子碰撞。试估计这种碰撞对
子速度影响的大小。
实验现象：
绝大多数粒子穿过金箔后，基本仍沿原来的方向前进
，但有少数粒子发生了大角度的偏转，极少数偏转的角度
甚至大于90度。
对 粒子散射实验的解释
偏转主要是具有原子的大部分质量的带正电部分造成的。
卢瑟福的原子模型因而成为核式结构模型。
三、原子核的电荷与尺度
各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的原子序数，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数来排列的。
核半径的数量级为
原子半径的数量级为