高中物理 第三章 第二節(jié)《原子的結(jié)構(gòu)》課件 粵教選修3-5

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第二節(jié) 原子的結(jié)構(gòu) 知識點(diǎn)1湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型 湯姆生在發(fā)現(xiàn)電子的基礎(chǔ)上提出了原子的 湯姆生認(rèn)為 1 正電荷像流體一樣均勻分布在原子中 電子就像葡萄干一樣散布在正電荷中 它們的負(fù)電荷與那些正電荷相互抵消 2 在受到激發(fā)時 電子會離開原子 產(chǎn)生陰極射線 葡萄干布丁模 型 知識點(diǎn)2 粒子散射實(shí)驗1 實(shí)驗裝置 如圖3 2 1所示 用放射源產(chǎn)生的 射線轟擊金箔 金箔 的延展性最好 圖3 2 1 2 實(shí)驗方法與步驟 利用熒光屏和顯微鏡圍繞金箔沿著圖中虛線轉(zhuǎn)動在近360 的范圍內(nèi)觀察 用來統(tǒng)計向不同方向散射的粒子的數(shù)目 全部設(shè)備裝在真空中 防止 粒子與塵埃的撞擊 3 實(shí)驗現(xiàn)象 粒子穿過金箔后 絕大多數(shù)沿原方向前進(jìn) 少數(shù)發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn) 極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角大于90 有的甚至被彈回 討論與交流 對于 粒子散射實(shí)驗結(jié)果的分析及猜想 1 電子不可能使 粒子發(fā)生大角度散射 粒子在與電子的碰撞中 兩者動量變化相等 而 粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的7300倍 在碰撞前后 質(zhì)量大的 粒子速度幾乎不變 只可能是電子的速度發(fā)生大的改變 因此不可能出現(xiàn)反彈的現(xiàn)象 即使是非對心碰撞 也不會有大角度散射 2 按照葡萄干布丁模型 正電荷在原子內(nèi)部均勻地分布 粒子穿過原子時 由于原子兩側(cè)正電荷對它的斥力有相當(dāng)大一部分相互抵消 使 粒子偏轉(zhuǎn)的力不會很大 而在原子附近時 原子呈中性 與 粒子之間沒有力的作用 所以 粒子大角度散射說明葡萄干布丁模型不符合原子結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況 3 實(shí)驗中發(fā)現(xiàn)極少數(shù) 粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn) 甚至反彈回來 表明這些 粒子在原子中某個地方受到了質(zhì)量 電量均比它本身大得多的物體的作用 可見原子中正電荷 質(zhì)量應(yīng)都集中在一個中心上 知識點(diǎn)3盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu) 原子中心有一個很小的核 叫原子核 電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn) 例題 在 粒子穿過金箔發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的過程中 下列 說法正確的是 A 粒子先受到原子核的斥力作用 后受到原子核的引力作用B 粒子一直受到原子核的斥力作用C 粒子先受到原子核的引力作用 后受到原子核的斥力作用D 粒子一直受到庫侖力 速度一直減小 解析 粒子被金原子核散射的過程一直受到原子核對 粒子的庫侖斥力作用 靠近過程庫侖斥力做負(fù)功 電子的動能減小 電勢能增大 遠(yuǎn)離過程庫侖斥力做正功 電子動能增大 電勢能減小 所以散射過程中電子一直受到庫侖斥力作用 電子的速度先減小后增大 答案 B 1 雙選 如圖3 2 2所示 為 粒子散射實(shí)驗的示意圖 A點(diǎn)為某 粒子運(yùn)動中離原子核最近的位置 則該 粒子在A點(diǎn) 具有 圖3 2 2 A 最大的速度C 最大的動能 B 最大的加速度D 最大的電勢能 解析 粒子在接近原子核的過程中受到原子核庫侖斥力的作用 這個力對 粒子做負(fù)功 使 粒子的速度減小 動能減小 電勢能增大 顯然 正確選項應(yīng)該為BD 答案 BD 題型1 關(guān)于 粒子散射實(shí)驗及盧瑟福核式結(jié)構(gòu) 例題 雙選 盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)理論的主要內(nèi)容有 A 原子的中心有個核 叫做原子核B 原子的正電荷均勻分布在整個原子中C 原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里D 帶負(fù)電的電子鑲嵌在原子核里 10 解析 原子的中心有個核 叫做原子核 原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里 原子核的半徑為10 15 14 m 原子內(nèi)大部分是空的 電子在核外繞著核高速旋轉(zhuǎn) 答案 AC規(guī)律總結(jié) 對于盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型要了解其提出的依據(jù)是 粒子散射實(shí)驗 對實(shí)驗現(xiàn)象的分析是解題的關(guān)鍵 1 雙選 如圖3 2 3所示為盧瑟福和他的同事們做 粒子散射實(shí)驗裝置的示意圖 熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A B C三個位置時 關(guān)于觀察到的現(xiàn)象 下述說法中正確 的是 圖3 2 3 A 相同時間內(nèi)放在A位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B 相同時間內(nèi)放在B位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少C 相同時間內(nèi)放在C位置時觀察到屏上的閃光次數(shù)最少D 放在C位置時觀察不到屏上有閃光 解析 此題考察的是 粒子散射實(shí)驗觀測的結(jié)果 粒子穿過金箔后 絕大多數(shù)沿原方向前進(jìn) 少數(shù)發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn) 極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角大于90 有的甚至被彈回 答案 AC 題型2 原子結(jié)構(gòu)模型與粒子運(yùn)動的結(jié)合 例題 根據(jù) 粒子散射實(shí)驗 盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 圖3 2 4中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線 實(shí)線表示一個 粒子的運(yùn)動軌跡 在 粒子從a運(yùn)動到b 再運(yùn) 動到c的過程中 下列說法中正確的是 圖3 2 4 A 動能先增加 后減少B 電勢能先減少 后增加 C 電場力先做負(fù)功 后做正功 總功等于零D 加速度先變小 后變大 解析 粒子從a運(yùn)動到b 受到排斥力作用 電場力做負(fù)功 動能減少 電勢能增大 粒子從b再運(yùn)動到c 電場力做正功 動能增加 電勢能減少 到達(dá)c點(diǎn)時 由于a c在同一等勢面上 所以從a到c總功為零 故A B錯 C對 粒子從a到b 場強(qiáng)增大 加速度增大 從b到c 場強(qiáng)減小 加速度減小 故D錯 答案 C 2 盧瑟福通過 實(shí)驗 發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個很小的核 并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 如果用帶箭頭的四條線a b c d來表示 粒子在圖3 2 5所示的平面示意圖中運(yùn)動的可能軌跡 請在圖3 2 5中補(bǔ)充完成b和c兩條 粒子運(yùn)動的大致軌跡 圖3 2 5 答案 粒子散射 b和c兩條 粒子運(yùn)動的大致軌跡見圖4 圖4 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全