课件25张PPT。第1节 电子的发现与汤姆孙模型[目标定位] 1.知道阴极射线是由电子组成的，电子是原子的组成部分.2.了解汤姆孙发现电子的研究方法及蕴含的科学思想.3.领会电子的发现对揭示原子结构的重大意义.4.了解汤姆孙的原子模型．一、物质结构的早期探究
1．古人对物质的认识
(1)我国西周的“五行说”认为万物是由金、木、水、火、土五种基本“元素”组成的．
(2)古希腊的亚里士多德认为万物的本质是土、水、火、空气四种“元素”，天体则由第五种“元素”——“以太”构成．
(3)古希腊哲学家德谟克利特等人建立了早期的 ，认
为宇宙间存在着一种或多种微小的实体，叫做“原子”．原子论2．大约在17世纪中叶，人们开始通过实验来了解物质的结构．
(1)1661年， 以化学实验为基础建立了科学的元素
论．
(2)19世纪初， 提出了原子论，认为原子是元素的最
小单位．
(3)1811年，意大利化学家 提出了分子假说，指
出分子可以由多个相同的原子组成．玻意耳道尔顿阿伏伽德罗二、电子的发现
1．阴极射线：科学家研究稀薄气体放电时发现，当玻璃管内的气体足够稀薄时，阴极发出一种射线，这种射线能使玻璃管壁发出荧光，这种射线称为 ．阴极射线静电偏转力磁场偏转力负 电子 想一想 汤姆孙怎样通过实验确定阴极射线是带负电的粒子？
答案 他根据阴极射线在电场和磁场中偏转情况判断其是带负电的电子流．三、汤姆孙原子模型
汤姆孙认为，原子带 的部分应充斥整个原子，很小
很轻的 镶嵌在球体的某些固定位置，正像葡萄干嵌
在面包中那样，这就是原子的 模型．正电电子葡萄干面包一、阴极射线的性质及特点
1．阴极射线实质是电子束．
2．阴极射线的产生：玻璃管内的气体足够稀薄时，射线由阴极发出，它可使玻璃管壁发出荧光．
3．阴极射线带电性质的判断方法
(1)阴极射线的本质是电子，在电场(或磁场)中所受电场力(或洛伦兹力)远大于所受重力，
故研究电场力(或洛伦兹力)对电子
运动的影响时，一般不考虑重力
的影响．图1(2)带电性质的判断方法
①粒子在电场中运动如图1所示．带电粒子受电场力作用运动方向发生改变(粒子质量忽略不计)．带电粒子在不受其他力的作用时，若沿电场线方向偏转，则粒子带正电；若逆着电场线方向偏转，则粒子带负电．图2②粒子在磁场中运动，如图2所示．粒子将受到洛伦兹力作用F＝qvB，洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，利用左手定则即可判断粒子的电性．不考虑其他力的作用，如果粒子按图示方向进入磁场，且做顺时针的圆周运动，则粒子带正电；若做逆时针的圆周运动，则粒子带负电．【例1】 如图3所示，一玻璃管中有从左向右的阴极射线可能是电磁波或某种粒子流形成的射线，若在其下方放一通电直导线AB，射线发生如图所示的偏转，AB中的电流方向由B到A，则该射线的本质为 ( )
A．电磁波
B．带正电的高速粒子流
C．带负电的高速粒子流
D．不带电的高速中性粒子流
答案 C图3解析 射线在电流形成的磁场中发生偏转，即可确定该射线是由带电粒子构成的粒子流．根据安培定则可知，AB上方的磁场是垂直纸面向里的．粒子向下偏转，洛伦兹力方向向下，由左手定则可知射线所形成的电流方向向左，与粒子的运动方向相反，故粒子带负电．
借题发挥 应用左手定则时，要注意负电荷运动的方向与它形成的电流方向相反，即应用左手定则时负电荷运动的方向应与四指所指的方向相反．针对训练 关于阴极射线的本质，下列说法正确的是
( )
A．阴极射线本质是氢原子
B．阴极射线本质是电磁波
C．阴极射线本质是电子
D．阴极射线本质是X射线
答案 C
解析 阴极射线是原子受激发射出的电子流，关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的．二、电子比荷的测定
1．汤姆孙在研究阴极射线时的实验装置如图4所示：图42．带电粒子比荷的测定方法图5图6图8课件16张PPT。第2节 原子的核式结构模型[目标定位] 1.了解α粒子散射实验的实验装置、实验原理和实验现象.2.理解卢瑟福的原子核式结构模型．一、α粒子散射实验
1．实验装置(如图1)：图1金箔金箔绝大多数原来的少数较大的极少数90°原路弹回 二、卢瑟福原子模型
1．核式结构模型
原子内部有一个很小的核，叫做 ，原子的 以
及 都集中在 内，带负电的 绕核运
动．原子的核式结构模型又被称为 模型．
2．原子的大小：
(1)原子直径数量级： m.
(2)原子核直径数量级： m.原子核全部正电荷几乎全部的质量原子核电子行星10－1010－15一、对α粒子散射实验的理解
1．装置：放射源、金箔、荧光屏等，如图2所示．图2【例1】 (多选)如图3为卢瑟福所做的α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述说法中正确的是 ( )图3A．相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内在B时观察到屏上的闪光次数比放在A时稍少些
C．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
D．放在C、D位置时屏上观察不到闪光
答案 AC
解析 在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确；少数α粒子发生大角度偏转，极少数α粒子偏转角度大于90°，极个别α粒子反弹回来，所以在B位置只能观察到少数的闪光，在C、D两位置能观察到的闪光次数极少，故B、D错，C对．借题发挥 解决α粒子散射实验问题的技巧
1．熟记实验装置及原理．
2．理解建立核式结构模型的要点．
(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，说明原子中绝大部分是空的，原子的质量、电荷量都集中在体积很小的核内．针对训练1 (多选)用α粒子撞击金原子核发生散射，图4中关于α粒子的运动轨迹正确的是 ( )
A．a B．b
C．c D．d
答案 CD
解析 α粒子受金原子核的排斥力，方向沿两者的连线方向，运动轨迹弯向受力方向的一侧，A、B均错误；离原子核越近，α粒子受到的斥力越大，偏转越大，C、D正确．图4二、卢瑟福原子核式结构模型
1．内容：在原子中心有一个很小的核，叫原子核．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核内，带负电的电子在核外空间绕核旋转．
2．对α粒子散射实验现象的解释
(1)当α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力很小，运动方向改变很小，因为原子核很小，所以绝大多数α粒子不发生偏转．
(2)只有当α粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑力作用，偏转角才很大，而这种机会很少．(3)如果α粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180°，这种机会极小，如图5所示．图53．数量级：原子的半径数量级为10－10 m，原子核半径的数量级为10－15 m【例2】 下列对原子结构的认识中，错误的是 ( )
A．原子中绝大部分是空的，原子核很小
B．电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力
C．原子的全部正电荷都集中在原子核里
D．原子核直径的数量级大约为10－10 m
答案 D
解析 卢瑟福α粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，卢瑟福提出了关于原子的核式结构学说，并估算出原子核直径的数量级为10－15 m，而原子直径的数量级为10－10 m，是原子核直径的十万倍，所以原子内部是十分“空旷”的，核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力而绕核旋转，所以本题应选D.课件23张PPT。第3节 玻尔的原子模型[目标定位] 1.知道玻尔原子理论基本假设的主要内容.2.了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念.3.能用玻尔原子理论简单解释氢原子发光问题．一、玻尔的原子模型
1．定态
原子只能处于一系列 的能量状态中，在这些状态
中，原子是 的．电子虽然做加速运动，但并不向外
辐射能量，这些状态叫 ．
2．跃迁假设
原子从一种定态 到另一定态时，它辐射(或吸收)一定
频率的光子，即hν＝ .不连续稳定定态跃迁E2－E1不连续不连续量子数 想一想 氢原子从高能级向低能级跃迁时，是不是氢原子所处的能级越高，释放的光子能量越大？
答案 不一定．氢原子从高能级向低能级跃迁时，所释放的光子的能量一定等于能级差，氢原子所处的能级越高，跃迁时能级差不一定越大，释放的光子能量不一定越大．2．氢原子能级图
如图1所示图13．解释氢原子光谱的不连续性
原子从较高能级向低能级跃迁时放出光子的能量等于前后 ，由于原子的能级是 的，所以放出的
光子的能量也是 的，因此原子的发射的光频率也
不同．两能级差不连续不连续解析 根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的值，而不是任意值，A错误；氢原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大，B正确；由跃迁规律可知C正确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，D错误．【例2】 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中
( )
A．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大
B．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小
C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小
D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大
答案 D二、原子能级和能级跃迁的理解
1．氢原子能级图
如图2所示图2图3图4课件14张PPT。第4节 氢原子光谱与能级结构[目标定位] 1.知道氢原子光谱的实验规律，了解巴尔末公式及里德伯常量.2.理解玻尔理论对氢原子光谱规律的解释．波长越来越小规律性里德伯常量二、玻尔理论对氢原子光谱的解释
1．巴尔末系
氢原子从n≥3的能级跃迁到 的能级得到的线系．
2．玻尔理论的局限性
玻尔理论解释了原子结构和氢原子 的关系，但无法
计算光谱的 ，对于其他元素更为复杂的光谱，理论
与实验 .n＝2光谱强度差别很大一、氢原子光谱的实验规律
1．氢原子的光谱
从氢气放电管可以获得氢原子光谱，如图1所示．图1 解析 只有氢原子光谱中可见光波长满足巴耳末公式，氢原子光谱在红外和紫外光区的其他谱线不满足巴耳末公式，满足的是与巴耳末公式类似的关系式，A、D错；在巴耳末公式中的n只能取不小于3的整数，不能连续取值，波长也只能是分立的值，故氢原子光谱不是连续谱而是线状谱，B错，C对．2．玻尔理论的成功之处
(1)运用经典理论和量子化观念确定了氢原子的各个定态的能量，并由此画出了氢原子的能级图．
(2)处于激发态的氢原子向低能级跃迁辐射出光子，辐射光子的能量与实际符合得很好，由于能级是分立的，辐射光子的波长是不连续的．
(3)导出了巴尔末公式，并从理论上算出了里德伯常量R的值，并很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系．
(4)能够解释原子光谱，每种原子都有特定的能级，原子发生跃迁时，每种原子都有自己的特征谱线，即原子光谱是线状光谱，利用光谱可以鉴别物质和确定物质的组成成分．解析 巴尔末公式只确定了氢原子发光中的一个线系波长，不能描述氢原子发出的各种光的波长，也不能描述其他原子发出的光，故D错误．巴尔末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴尔末线系，故A、B错误，C正确．借题发挥 巴尔末公式的应用方法及注意问题
(1)巴尔末公式反映了氢原子发光的规律特征，不能描述其他原子．
(2)公式中n只能取大于等于3的整数，不能连续取值，因此波长也只是分立的值．
(3)公式是在对可见光区的四条谱线分析时总结出的，但在紫外区的谱线也适用．
(4)应用时熟记公式，当n取不同值时求出对应的波长λ.课件18张PPT。一、对α粒子散射实验及核式结构模型的理解
1．α粒子散射实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子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°，也就是说它们几乎被“撞了回来”．
2．核式结构学说：在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，电子绕核旋转．【例1】 (多选)关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是 ( )
A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，是α粒子受力平衡的结果
B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子是“中空”的
C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比α粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小
D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大
答案 BC2．氢原子的能级图
如图1所示．图1针对训练1 (多选)下列对玻尔原子理论的评价正确的是
( )
A．玻尔原子理论成功解释了氢原子光谱规律，为量子力学的建立奠定了基础
B．玻尔原子理论的成功之处是引入了量子概念
C．玻尔原子理论的成功之处是它保留了经典理论中的一些观点
D．玻尔原子理论与原子的核式结构是完全对立的
答案 AB
解析 玻尔原子理论成功解释了氢原子的发光问题，其成功之处是引入了量子化理论，局限是保留了经典理论中的一些观点，故A、B对，C错；它继承并发展了原子的核式结构观点，故D错．2．电离的两种方式
(1)吸收光子能量发生电离．当光子能量大于或等于13.6 eV时，可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离．
(2)与实物粒子撞击发生电离．由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于氢原子所处的能级的能量，均可使原子发生电离．
