高二物理原子的核式结构.ppt

《原子的核式结构》
教学目标
.
、推理能力.
,认识α粒子散射实验的重大意义.
二、重点分析
卢瑟福的α粒子散射实验的现象和所说明的问题.
三、教具
;放相机、彩色显示器、录相带.
:α粒子散射实验挂图.
【知识要点】
一、电子的发现
二、原子的核式结构
三、玻尔的原子模型
一、电子的发现1、汤姆生对阴极射线进行了一系列的实验研究。1897年,他确认阴极射线是带负电的粒子。
汤姆生发现电子,
由于电子的发现,人们认识到原子不是组成物质的最小微粒,原子本身也有结构。
2、汤姆生原子模型
原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球内,而电子却像枣子那样镶嵌在原子里面,
这个模型能解释一些实验事实,但无法解释α粒子散射实验。
二、原子的核式结构1、α粒子散射实验
1909年至1911年
绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,
少数α粒子发生了较大的偏转,
并有极少数的α粒子偏转角超过了90°,有些甚至被弹回,偏转角几乎达到180°。
2、卢瑟福原子模型
在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
卢瑟福的原子核式模型,能解释α粒子散射实验,却与经典的电磁理论发生了矛盾。
3、原子核的电荷和大小
根据卢瑟福的原子核式模型和α粒子散射的实验数据,可以推算出各种元素原子核的电荷数,还可以估计出原子核的大小。
(1)原子的半径约为10-10米、原子核半径约是10-14米,原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。
(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的原子序数相等。
(3)电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力。
三、玻尔的原子模型1、玻尔的原子理论
(1)原子只处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能量。这些状态叫做定态。
(2)原子从一种定态(设能量为E1)跃迁到另一种定态(设能量为E2)时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定.
(3)原子的不同能量状态对应于电子的不同运动轨道。由于原子的能量状态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。
2、氢原子的大小和能极
玻尔的计算结果可以概括为两个公式:,n是正整数,叫做量子数。
玻尔计算出了r1和E1的数值: