第2章第2节原子的核式结构模型
第2章 玻尔理论
3.光谱 3.光谱 α粒子的大角度散射，肯定了原子核的存在，但核外电 粒子的大角度散射，肯定了原子核的存在， 的大角度散射 子的分布及运动情况仍然是个迷， 子的分布及运动情况仍然是个迷，而光谱是原子结构的反 因此研究原子光谱是揭示这个迷的必由之路。 映，因此研究原子光谱是揭示这个迷的必由之路。 电磁波谱
n = 1, 2 , 3 ....
一个硬性的规定常常是在建立一个新理 论开始时所必须的。 论开始时所必须的。
三、关于氢原子的主要结果
1、量子化轨道半径 电子定态轨道角动量满足量子化条件： 电子定态轨道角动量满足量子化条件： 圆周运动： 圆周运动：
me rn vn = nh
2 vn Ze 2 me = rn 4πε 0 rn2
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1 1 1 1 2 ( )A = RA ( 2 − 2 )Z = RA ( m 2 − n 2 ) λ m n ( z ) (Z )
1
对He+，Z=2 ，
( )He+
1
λ
1
1 1 = RA ( m 2 − n 2 ) ( 2 ) (2)
设m=4,则n=5,6,7… 则 …
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目录
结束
毕克林系与巴尔末系的区别 (1)毕克林系的谱线比巴尔末系多； (1)毕克林系的谱线比巴尔末系多； 毕克林系的谱线比巴尔末系多 不同，即使n=k的相应谱线， n=k的相应谱线 (2)RHe+与RH不同，即使n=k的相应谱线，位置 也不同。 也不同。 3.类氢离子公式 3.类氢离子公式
跃迁频率： 跃迁频率：
En − Em ν = h
(3) 角动量量子化假设 为保证定态假设中能量取不连续值， 取不连续值， 为保证定态假设中能量取不连续值，必须 rn 取不连续值， 如何做到？ 如何做到？
《原子的核式结构模型》人教版高二高中物理3-5PPT课件
一、原子的构成
1、构成原子的微粒有三种：质子、中子、电子. 决定原子种类的是：质子数
（所有原子都是三种粒子构成原子吗？有没有例外？） H原子例外，它没有中子。看表3-1 2、原子中：核电荷数=质子数=核外电子数 3、原子不显电性的原因：原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，原 子核又是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电；原子核所带的正电荷数（核电荷数） 和核外电子所带的负电相等，但电性相反，所以整个原子不显电性。
粒子散射实验是获取微观世界信息的重要方法。
1903年勒纳德电子束实验：
卢瑟福生平简介
杰出贡献: 1899年命名 α 射线、β 射线； 1902年提出原子自然衰变理论； 1911年提出原子的核式结构模型； 1919年发现质子，预言中子； 实现人工核反应。 直接培养了11名诺贝尔奖获得者。 被誉为原子物理学之父。
卢瑟福 (1871～1937)
二、α 粒子散射实验
1909～1911年，英国物理学家卢瑟 福指导他的学生盖革和马斯顿进行了 α粒子散射实验 1.α粒子特性： （1）具有足够的能量可以接近原子中心 （2）可使荧光物质发光
卢瑟福
二、α 粒子散射实验
2.α粒子散射实验装置介绍
真空
放射源
金箔
可转动的带有荧光 屏的放大镜
质子数 1 6 8 11 17
1、原子里质子数等于电子数 2、质子数与中子数不一定相等 3、原子核内质子数不同，原子种类不同 4、质子数≥1,中子数≥0
中子数 0 6 8 12 18
核外电子数 1 6 8 11 17
一、原子的构成
原子构成中的规律：
1、质子数 = 核外电子数 = 核电荷数 2、质子数不一定等于中子数；不是所有的原子都有中子，如氢的中子数为0。 3、不同原子，核内的质子数，核外电子数不同。
原子物理 知识要点
原子物理 知识要点第一节 电子的发现与汤姆孙模型 1、阴极射线 2、汤姆孙的研究3. 汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型。
第二节 原子的核式结构模型 1、粒子散射实验原理、装置 （1）粒子散射实验原理：（2）粒子散射实验装置 主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜几部分组成。
（3）实验的观察结果 入射的粒子分为三部分。
大部分沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。
2、原子的核式结构的提出三个问题：用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释粒子大角度散射？（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？（2）按照葡萄干布丁模型，粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？小结：实验中发现极少数粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。
①绝大多数粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。
②少数粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。
③极少数粒子被弹回 表明：作用力很大；质量很大；电量集中。
3、原子核的电荷与大小4.卢瑟福原子核式结构模型 第三节 波尔的原子模型卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾丹麦物理学家玻尔，在1913年提出了自己的原子结构假说。
1、玻尔的原子理论（1）能级（定态）假设：原子只能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，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。
这些状态叫定态。
（本假设是针对原子稳定性提出的）（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为En ）跃迁到另一种定态（设能量为E m ）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，即（h 为普朗克恒量）（本假设针对线状谱提出）（3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。
原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。
第二章 原子的结构 笔记
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3、光谱分析
（1）定义： 由于每种原子都有自己的特征 谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定的 化学组成。这种方法叫做光谱分析。
（2）特点：灵敏；准确。
（3）说明： ①线状谱和吸收光谱都可以进行光谱分析； ②连续谱不能进行光谱分析。 ③利用太阳光的吸收光谱可以研究太阳大气 层所含元素。
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第4节 玻尔的原子模型 能级 一、玻尔理论的主要内容： 1、原子轨道半径不连续； 2、原子能量不连续；
第二章
原子的结构
笔记
1
第1节 电子 1、阴极射线 通过磁场和电场都可以证明阴极射线带负电 2、微粒比荷(荷质比)的测定 用质谱仪可以测出的比荷:qE=B1qv B2qv=mv2/r 求出q/m=? 汤姆孙把组成阴极射线的粒子叫电子。 电子的发现证明原子是可分的
3、电子电荷量的精确测定 元电荷 美国科学家密立根用油滴实验精确测 出：mg=qE e=1.6×10-19C
电子 绕中 心做 圆周 运动
带正 电物 质集 中在 中心
4
四、原子核的电荷和大小 （1）原子的半径约为10-10米、原子核半径约 是10-15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。
二、波尔的原子模型
轨道假设
4 3 24 3 2 1Fra bibliotek定态假设
E4 E3 E2
1
E1
跃迁假设
4 3 2 E4 E3 E2
原子从较高的激发态向较低的激发 态或基态跃迁的过程，是辐射能量 的过程，这个能量以光子的形式辐 射出去。
1
E1
hν=E初 – E未
原子结构复习
4、元素周期表分为哪些族？为什么副族元素又称为过渡元素？
答：分为主族、副族、0族。副族元素处于s区（主要是金属）和p区（主要是非金属）之间，处于金属向非金属过渡的区域，故称为过渡元素。
5、为什么元素周期表中非金属主要集中在右上角三角区内？
第一节、原子结构模型
一、原子结构模型的提出
1、道尔顿原子模型（1803年）：原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。
2、汤姆生原子模型（1904年）：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（“葡萄干布丁模型”）
3、卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。（“卢瑟福核式模型”）
4、玻尔原子模型（1913年）：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。（“玻尔电子分层排布模型”）
5、电子云模型（1927年~1935年）：现代物质结构学说。（“量子力学模型”）
1、下列对不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是（）
①电子分层排布模型②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子学说⑤核式模型
5、核外电子排布和价电子排布式
尝试写出19～36号元素K～Kr的原子的核外电子排布式。
钾K：1s22s22p63s23p64s1；
铬Cr：1s22s22p63s23p63d44s2；
铁Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；
铜Cu：1s22s22p63s23p63d94s2；锌Zn：1s22s22p63s23p63d104s2；
【课堂新坐标】(教师用书)2020-2021学年高中物理第2章第2节原子的核式结构模型课后知能检测鲁
【课堂新坐标】（教师用书）20212021学年高中物理第2章第2节原子的核式结构模型课后知能检测鲁科版选修351．下列能揭示原子具有核式结构的实验是( )A．光电效应实验B．伦琴射线的发觉C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发觉【解析】光电效应现象证明了光的粒子性本质，与原子结构无关，选项A错误；伦琴射线的发觉以及氢原子光谱的发觉都与原子的能级结构有关，差不多上原子能级跃迁的结论，选项B、D错误；卢瑟福的α粒子散射实验证实了原子的核式结构模型，选项C正确．【答案】 C2．关于α粒子散射实验装置，下列说法正确的是( )A．实验装置应放在真空中B．金箔的厚度对实验无阻碍C．假如把金箔改为铝箔，更容易观看到大角度散射现象D．实验时，金箔、荧光屏和显微镜均能在圆周上运动【解析】依照α粒子散射实验装置的要求，不在真空中实验可能会受到空气中尘埃等微粒的阻碍，A对．当金箔偏厚时，α粒子可能无法穿过，B错，金箔改为铝箔，由于铝原子核质量较小，而不容易观看到大角度散射，C错误．实验中金箔、荧光屏不动，显微镜沿圆周运动，D错．【答案】 A3．卢瑟福用α粒子散射实验探究原子结构说明( )A．能够用人工的方法产生放射现象B．电子是原子的组成部分C．α粒子带正电D．原子具有核式结构【解析】依照α粒子散射实验现象分析，原子应具有核式结构，故选D.【答案】 D4．(2020·汉中检测)卢瑟福原子核式结构理论的要紧内容有( )A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷平均分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕核旋转【解析】由卢瑟福依据α粒子散射实验建立的原子的核式结构模型可知，A、C、D 正确．【答案】ACD5．(2020·漳州检测)在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其缘故是( )A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个专门小的核上B．正电荷在原子中是平均分布的C．原子中存在着带负电的电子D．原子中的质量平均分布在整个原子范畴内【解析】原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个专门小的核上，才使在α粒子散射实验中，只有少数的α粒子离核专门近，受到较大的库仑斥力，发生大角度的偏转，因此选项A正确．【答案】 A图2－2－46．(2020·青岛二中检测)如图2－2－4所示，实线表示金原子核电场的等势线，虚线表示α粒子在金核电场中散射时的运动轨迹．设α粒子通过a、b、c三点时速度分别为v a、v b、v c，电势能分别为εa、εb、εc，则( )A．v a＞v b＞v c，εb＞εa＞εcB．v b＞v c＞v a，εb＜εa＜εcC．v b＞v a＞v c，εb＜εa＜εcD．v b＜v a＜v c，εb＞εa＞εc【解析】金原子核和α粒子都带正电，α粒子在接近金核过程中需不断克服库仑力做功，它的动能减小，速度减小，电势能增加；α粒子在远离金核过程中库仑力不断对它做功，它的动能增大，速度增大，电势能减小．因此这三个位置的速度大小关系和电势能大小关系为v b＜v a＜v c，εb＞εa＞εc.【答案】 D7．(2020·福建高考)在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核能够看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( )【解析】 明白得α粒子散射实验现象，关键是弄清α粒子遇到金原子核时受到强大的斥力作用，才能发生大角度散射，选项C 正确．【答案】 C8．已知电子质量为×10－31 kg ，带电荷量为－×10－19 C ，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为×10－10 m ，电子绕核运动的线速度v ＝______ m/s.【解析】 库仑力提供电子做圆周运动的向心力， 由ke 2r 2＝mv 2r ，得 v ＝ek mr ＝×10－19× 9×109×10－10××10－31 m/s ＝×106 m/s.【答案】 ×1069．如图2－2－5所示，M 、N 为原子核外的两个等势面，已知U NM ＝100 V ．一个α粒子以×105 m/s 从等势面M 上的A 点运动到等势面N 上的B 点，求α粒子在B 点时速度的大小．(已知m α＝×10－27 kg)图2－2－5【解析】 α粒子在由A 到B 的过程中，依照动能定理－2eU NM ＝12m αv 2－12m αv 20 由此得v ＝v 20－4eU NM m α ＝×1052－4××10－19×100×10－27 m/s ＝×105 m/s.【答案】 ×105m/s10．α粒子散射实验是让α粒子射向金箔去碰撞金原子，结果发觉：大部分α粒子穿过金箔后不发生偏转，少数α粒子发生偏转，有的偏转角度专门大，问：(1)什么缘故有的α粒子会发生大角度的偏转？(2)已知金的原子序数为79，当α粒子距原子中心为×10－13 m 时受到的库仑力多大？【解析】 (1)按照卢瑟福的原子核式结构模型，原子中全部正电荷和几乎全部质量都集中在专门小的原子核上，核外分布着带负电荷的电子，当α粒子穿过金原子时，假如离核专门远，受到原子核的库仑力就专门小，运动方向的改变就专门小．然而，有少数α粒子穿过金原子时，离核专门近，这些α粒子受到的库仑力就较大，因此，它们的偏转角度也就越大．(2)由库仑定律F ＝kQq r 2得：α粒子受到的库仑力 F ＝错误! N＝ N.【答案】 (1)见解析 (2) N11．卢瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动．设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径r 1＝×10－10 m ，用经典物理学的知识，试运算在此轨道上电子绕核转动的加速度．【解析】 因为电子在原子核外绕核高速运转，此即带负电的电子绕带正电的原子核做圆周运动，电子所需的向心力恰好由电子和原子核间的库仑力来提供．设电子绕核运转的加速度为a ，已知：电子质量m e 等于×10－30 kg电子电量q e 等于质子电量q H ＝×10－19 C. 因为F 库＝F 向，因此kq e q H r 21＝m e a因此a ＝kq e q H m e r 21＝9×109××10－19××10－19×10－30××10－102 m/s 2 ＝×1022 m/s 2.【答案】 ×1022 m/s 2。
高中物理鲁科选修35第2章原子结构练习及答案
第二章原子结构第1节电子的发现与汤姆孙模型一、物质结构的早期探究①我国西周的“五行说”；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；古希腊哲学家德谟克利特等人建立了早期的原子论。
②1661年，玻意耳以化学实验为基础建立了科学的元素论．③19世纪初，道尔顿提出了原子论，认为原子是元素的最小单位．④1811年，意大利化学家阿伏伽德罗提出了分子假说，指出分子可以由多个相同的原子组成．结论：在物质的结构中存在着分子、原子这样的层次，宏观物质的化学性质决定于分子，而分子则由原子组成．原子是构成物质的不可再分割的最小颗粒，它既不能创生，也不能消灭．二、电子的发现及汤姆孙模型19世纪末物理学的三大发现：①1895年伦琴发现了X射线；②X射线发现后不久，贝克勒尔发现了放射性；③1897年汤姆孙发现了电子汤姆孙的原子模型：原子带正电的部分充斥整个原子，很小很轻的电子镶嵌在球体的某些固定位置，正像葡萄干嵌在面包中那样三、“阴极射线”性质（1）电性的确定方法一：让阴极射线进入已知电场，由所受电场力方向确定带电的性质．方法二：让阴极射线进入磁场，由所受洛伦兹力的方向，根据左手定则确定带电的性质．（2）比荷的测定方法①让粒子通过正交的电磁场，如图所示，让其做直线运动，根据二力平衡条件，即F洛＝F电(Bq v＝qE)得到粒子的运动速度v＝E B.②在其他条件不变的情况下，撤去电场，如图2－1－2所示，保留磁场，让粒子只在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力即Bq v＝m v2R，根据磁场情况和轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径R.③由以上方法确定粒子比荷的表达式：qm＝EB2R.1．早期原子论是由谁创立的()A．阿伏伽德罗B．汤姆孙C．玻意耳D．德谟克利特2．下列说法不正确的是()A．汤姆孙研究阴极射线，用测定粒子比荷的方法发现了电子B．电子的发现证明了原子是可分的C．汤姆孙认为原子里面带正电荷的物质应充斥整个原子，而带负电的电子，则镶嵌在球体的某些固定位置D．汤姆孙原子模型是正确的3．历史上第一个发现电子的科学家是()A．贝可勒尔B．道尔顿C．伦琴D．汤姆孙4．关于电荷的电荷量，下列说法错误的是()A．电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的B．物体所带电荷量可以是任意值C．物体所带电荷量最小值为1.6×10－19C D．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍5．（多选）汤姆孙对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”．关于电子的说法正确的是()A．任何物质中均有电子B．不同的物质中具有不同的电子C．电子质量是质子质量的1836倍D．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元6．（多选）关于阴极射线的性质，下列说法正确的是()A．阴极射线带负电B．阴极射线带正电C．阴极射线中的负电粒子的比荷与氢离子的基本相同D．阴极射线中的负电粒子的带电荷量与氢离子的相同7．（多选）如图所示是汤姆孙的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是()A．若在D1、D2之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的P1点B．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转C．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转D．若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转8．如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将()A．向纸内偏转B．向纸外偏转C．向下偏转D．向上偏转9．（多选）如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线径迹往下偏，则()A．导线中的电流由A流向BB．导线中的电流由B流向AC．若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变AB中的电流方向来实现D．电子束的径迹与AB中的电流方向无关10．在汤姆孙测电子比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从电子枪C出来的电子经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、G 平行板间，接着在荧光屏中心F出现荧光斑．若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，电子将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、G电场区加上一垂直纸面的、磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画)，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，电子向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题．(1)说明图中磁场沿什么方向；(2)根据L、E、B和θ，求出电子的比荷．【答案】(1)垂直纸面向里(2)em＝E sin θB2L11．汤姆孙用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示．真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A′中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域，平行极板间距为b.当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏和中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，(O′点与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计)此时，在P和P′间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．求打在荧光屏O点的电子速度的大小．【答案】UBb第2节原子的核式结构模型一、α粒子散射实验汤姆孙的葡萄干面包模型卢瑟福的原子核式模型分布情况正电荷和质量均匀分布，负电荷镶嵌在其中正电荷和几乎全部质量集中在原子中心的一个极小核内，电子质量很小，分布在很大空间内受力情况α粒子在原子内部时，受到的库仑斥力相互抵消，几乎为零少数靠近原子核的α粒子受到的库仑力大，而大多数离核较远的α粒子受到的库仑力较小二、卢瑟福的原子模型及原子大小(1)核式结构模型：①原子的内部有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，带负电的电子绕核运动．②原子的核式结构模型又被称为行星模型．(2)原子的大小：①原子直径数量级：10－10 m.②原子核直径数量级：10－15_m. 1．下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A．光电效应实验B．伦琴射线的发现C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现2．卢瑟福提出原子的核式结构学说的根据是α粒子轰击金箔的实验，在实验中他发现α粒子()A．全部穿过或发生很小的偏转B．全部发生很大的偏转，甚至有的被反弹回C．绝大多数不发生或只发生很小的偏转，有极少数发生很大的偏转，个别甚至被反弹回D．绝大多数发生很大的偏转，甚至被反弹回，只有少数穿过3．（多选）α粒子散射实验结果表明()A．原子中绝大部分是空的B．原子中全部正电荷都集中在原子核上C．原子内有中子D．原子的质量几乎全部都集中在原子核上4．在α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为() A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子5．(多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做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A、B、C、D四个位置时，观察到的现象，下述说法中正确的是()A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少6．（多选）英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现了α粒子的散射现象．如图所示，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的是()BD7．如图所示，根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是() A．动能先增大，后减小B．电势能先减小，后增大C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零D．加速度先变小，后变大8．(多选)α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，α粒子符合下列哪种情况()A．动能最小B．势能最小C．α粒子与金原子组成的系统的能量最小D．所受原子核的斥力最大9．如图所示，实线表示金原子核电场的等势线，虚线表示α粒子在金核电场中散射时的运动轨迹．设α粒子通过a、b、c三点时速度分别为v a、v b、v c，电势能分别为εa、εb、εc，则()A．v a＞v b＞v c，εb＞εa＞εcB．v b＞v c＞v a，εb＜εa＜εcC．v b＞v a＞v c，εb＜εa＜εcD．v b＜v a＜v c，εb＞εa＞εc10．在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()C第3节玻尔的原子模型一、玻尔理论的内容轨道量子化：轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值能量量子化：与轨道量子化对应的能量不连续的现象跃迁假说：原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)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，即hν＝E2－E1(或E1－E2)．总而言之根据玻尔的原子理论假设，电子只能在某些可能的轨道上运动，电子在这些轨道上运动时不辐射能量，处于定态．只有电子从一条轨道跃迁到另一条轨道上时才辐射能量，辐射的能量是一份一份的，等于这两个定态的能量差．这就是玻尔理论的主要内容二、氢原子的能级结构氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径为E n＝E1n(n＝1,2,3，…)；r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，式中E1≈－13.6 eV，r1＝0.53×10－10 m.三、原子能级跃迁（1）能级跃迁：处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．所以一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N＝n(n－1)2＝C2n。
人教版选修3《原子的核式结构模型》教案及教学反思
人教版选修3《原子的核式结构模型》教案及教学反思本文主要介绍人教版选修3《原子的核式结构模型》的教案及教学反思。
这是一门重要的高中物理课程，在理解和掌握原子核的基本原理方面起到了至关重要的作用。
教学目标通过本课程的学习，学生应该能够：1.掌握原子核的基本结构和核力的作用；2.了解原子核的基本性质，包括质量数、原子序数和同位素概念；3.掌握原子核的衰变过程，并了解主要的衰变方式；4.了解核反应和核能源的基本原理。
教学重难点本课程的重点和难点如下：1.原子核的基本结构和核力的作用；2.质量数、原子序数和同位素的概念；3.核衰变和主要衰变方式；4.核反应和核能源的基本原理。
教学内容第一节：原子核的基本结构和核力的作用教学目标1.理解原子核的基本结构；2.掌握原子核的基本性质；3.了解核力的作用。
1.原子核的基本结构；2.原子核的基本性质。
教学难点核力的作用。
教学方法讲解和实验演示相结合，让学生通过观察和实验来理解原子核的基本结构和核力的作用。
教学过程1.讲解原子核的基本结构和性质；2.实验演示，让学生观察和探究原子核的基本性质；3.讲解核力的作用。
第二节：质量数、原子序数和同位素的概念教学目标1.掌握质量数、原子序数和同位素的概念；2.了解同位素的性质和应用。
教学重点1.质量数、原子序数和同位素的概念；2.同位素的性质和应用。
教学难点同位素的性质和应用。
教学方法讲解和实验演示相结合，让学生通过观察和实验来掌握质量数、原子序数和同位素的概念，并了解同位素的性质和应用。
1.讲解质量数、原子序数和同位素的概念；2.实验演示，让学生通过观察和探究来了解同位素的性质和应用。
第三节：核衰变和主要衰变方式教学目标1.掌握核衰变的基本原理；2.了解主要的核衰变方式。
教学重点1.核衰变的基本原理；2.主要的核衰变方式。
教学难点主要的核衰变方式。
教学方法讲解和实验演示相结合，让学生通过实验来了解核衰变的基本原理，并掌握主要的核衰变方式。
选修3-5-2.1~2电子-原子的核式结构
第1节 电子 第2节 原子的核式结构模型
电子显微镜下的石墨原子
电子的发现者：J.J.汤姆孙
1906年获诺贝尔物理学奖 他的儿子及7位学生后来 均获诺贝尔奖
阅读教材20-21页，回答问题：
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1. 什么是阴极射线？ 2. 如何判断阴极射线带的是负电？ 3. 什么叫比荷？请计算电子的比荷。 4. 如何测定阴极射线的比荷？ 5. 为什么汤姆森认为电子是比原子更小的微粒？ 6. 谁第一次精确测定了电子的带电量？
电子电荷精确测量——密立根
美国物理学家 密立根
原子结构——枣糕模型
• 枣糕模型
α粒子散射实验
新西兰物理学家 卢瑟福
原子结构——核式结构模型
吾爱吾师，吾更爱真理！ • 核式结构模型
缺陷:与经典电磁理论矛盾
小结
• 一种粒子 阴极射线微粒：电子 带负电 质量只有氢原子的1/1800
• 二个模型
• 三个天才
ห้องสมุดไป่ตู้
J.J.汤姆孙 密立根
卢瑟福
原子的核式结构模型 说课稿 教案 教学设计
原子的核式结构模型【教学任务分析】1．学生在初中物理和化学课中已经学过原子的核式结构，但并不了解这些知识是怎样获得的。
针对这一特点，介绍人类怎样一步一步地深入认识原子的结构；2．在我们日常所处的宏观世界中，可以直接用眼睛观察物体的结构，但在微观世界里，已经不能靠眼睛来获取信息了。
针对这一问题，了解最常用的获取微观世界的信息的方法；3．前一节电子的发现，说明原子可以再分割，在此基础上，汤姆孙建立了原子“枣糕模型”。
卢瑟福用发现的α粒子散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型，提出了原子的核式结构模型。
α粒子散射实验和原子的核式结构的内容是本节教学的重点；4．科学假说是科学研究中一个非常重要的方法，科学家们通过对实验事实的分析，提出模型或假说，这些模型或假说又在实验中经受检验，正确的被肯定，经不起检验的被否定，在新的基础上再提出新的学说。
人类对原子结构的认识，生动地体现了科学发展的这种过程。
【学生情况分析】1．学生的整体素质及物理基础一般，学生的逻辑思维能力一般，因此根据现有学生的具体情况设计教案、一步步设计难度梯度，进行有效性教学。
2．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位；3．本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，而不是结论。
4．估计学生利用ɑ粒子散射实验现象进行讨论和通过观察实验现象推理出卢瑟福的原子的结构模型会有一定的困难；对提出的3个问题，前二个问题放手让学生进行小组讨论，对于问题3采用先让学生猜想，师生共同分析实验现象，然后再放手让学生小组讨论出原子的结构。
【教学目标】（一）知识与技能1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据；2．知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。
（二）过程与方法1．通过对α粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力；2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用；3．了解研究微观现象的方法。
第2节 原子的核式结构模型习题题目
第2节原子的核式结构模型1.以下说法中符合汤姆孙原子模型的是()A.原子中的正电部分均匀分布在原子中B.原子中的正电部分集中在很小的体积内C.电子在原子内可以自由运动D.电子在原子内不能做任何运动2.如图所示,卢瑟福利用镭源所放出的α粒子,作为炮弹去轰击金箔原子,测量散射α粒子的偏转情况.下列叙述中符合卢瑟福的α粒子散射事实的是()A.大多数α粒子在穿过金箔后发生明显的偏转B.少数α粒子在穿过金箔后几乎没有偏转C.大多数α粒子在撞到金箔时被弹回D.极个别α粒子在撞到金箔时被弹回3.下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A.光电效应实验B.电子的发现C.α粒子散射实验D.氢原子光谱的发现4.关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系,下列说法正确的是()A.卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的“枣糕模型”是错误的B.卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论C.卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性D.卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论5.在卢瑟福的α粒子散射实验中,有少数α粒子发生大角度偏转,其原因是()A.原子只能处于一系列不连续的能量状态中B.正电荷在原子中是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上6.α粒子散射实验首次表明了()A.α粒子带正电B.电子是原子核的组成部分C.原子是一个正、负电荷均匀分布的球D.原子中带正电的部分体积很小7.α粒子的质量大约是电子质量的7300倍,如果α粒子以速度v跟电子发生弹性正碰(假设电子原来是静止的),则碰撞后α粒子的速度变化了多少?8.已知电子质量为9.1×10-31kg,带电荷量为-1.6×10-19C,若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10-10m,求电子绕核运动的线速度、动能、周期和形成的等效电流.(静电力常量k=9.0×109N·m2/c2).。
原子的核式结构课件
§1.2 原子的核式结构(卢瑟福模型)
二、盖革－马斯顿实验
(a) 侧视图 (b) 俯视图 R:放射源；F:散射箔；S:闪烁屏；B:金属匣
α粒子：放射性元素发射出的高速带电粒子，其速度约为光速的十分之一，带+2e的电荷，质量约为4MH。 散射：一个运动粒子受到另一个粒子的作用而改变原来的运动方向的现象。 粒子受到散射时，它的出射方向与原入射方向之间的夹角叫做散射角。
(3) 阿伏伽德罗定律
1811年，意大利物理学家阿伏伽德罗提出：一摩尔任何原子的数目都是NA，称为阿伏伽德罗常数． 说明：NA是联系微观物理学和宏观物理学的纽带，是物理学中重要的常数之一. 当进行任何微观物理量的测量时， 由于实验是在宏观世界里进行的，因此都必须借助于NA ; NA之巨大，正说明了微观世界之细小． NA测量方法: 1838年，法拉第（Faraday，1791-1867年）电解定律： 任何一摩尔单价离子，永远带有相同的电量F，F称为法拉第常数，经实验测定，F=96486.7 C/mol，则 其中，e为电子电量，测出e，就可以求出．我们再次看到，将宏观量F与微观量e联系起来了．
当r>R时，原子受的库仑斥力为： 当r<R时，原子受的库仑斥力为： 当r=R时，原子受的库仑斥力最大：
近似2：只受库仑力的作用。
粒子受原子作用后动量发生变化： 最大散射角：
大角散射不可能在汤姆逊模型中发生,散射角大于3°的比1%少得多；散射角大于90°的约为10-3500.必须重新寻找原子的结构模型。
三、 课堂反馈
思考与讨论： 原子质量和大小的数量级是多少？请尽可能多地列出估算方法．并举例说明． 是联系微观物理学和宏观物理学的桥梁．有哪些微观量与宏观量可以通过联系？如何联系？请举例说明． 电子的质量和电荷是多少？ 如何测量电子的荷质比？
第2节、原子的核式结构模型
汤姆逊模型认为： 正电荷和原子质量是均匀分 布的，又因为电子质量只有α粒子的1/7300，它对 α粒子的作用可以忽略不计， 而均匀分布的正电荷 对α粒子的库仑斥力有相当一部分相互抵消，使α粒 子偏转的库仑合力不会很大，所以：α粒子不会发生 很大的偏转，更不会弹回了。
这与α粒子散射实验所观察到的现象栺栺不入！
一、α粒子散射实验
★实验装置
放射源：放射性元素放射出 的高能α粒子，带正电，质 量约是电子的7300倍； 金箔：厚度极小可至1μm 放大镜：能围绕金箔在水平 面内转动； 荧光屏：荧光屏装在放大镜 上， α粒子打在屏上，发出 闪光； 全部设备装在真空中。
一、α粒子散射实验
★实验装置 ★实验步骤 ★实验结果
课作 外业
课时作业
一、α粒子散射实验
★互动探究：
1、在α粒子散射实验中，我们观察到了什么现象？ 现象：①绝大多数α粒子穿过金箔后基本仍沿 原来方向前进； ②少数发生大角度偏转； ③极少数甚至被弹了回来；
2、根据汤姆逊模型对α粒子散射实验进行分析我 们将得到什么样的结论？该结论是否与实验现象吻 合？为什么？ 为什么？
3、卢瑟福对α粒子散射实验进行分析，提出了什 么样的原子结构模型？他是怎样提出这一模型幵 用该模型解释在α粒子散射实验中观察的现象的？ 卢瑟福设想：原子中带正电部分的体积很小， 但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。 卢瑟福认为：在实验中发现极少数粒子发生了 大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些粒子在原 子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得 多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应 都集中在一个中心上。 根据牛顿第二定律：核外电 子只有绕核运动才不至于被吸引到核内。
课埻小结：
一、原子的核式结构模型 1、汤姆逊测比荷发现电子→汤姆逊原子模型→卢 瑟福α粒子散射实验→卢瑟福原子核式结构模型 2、核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小， 但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。 二、原子核的电荷与尺度 原子显电中性； 原子核的电荷数=电子数=原子序数=质子数 原子核半径数量级为10-15m、原子半径的数量 级为10-10m
第二章第二节第二课时杂化轨道
或是具有高氧化数的非金属元素，硼，硅、磷 等，如Na[BF4] 中的B(Ⅲ)、K2[SiF6]中的Si(Ⅳ) 和NH4[PF6]中的P(Ⅴ)；
或是不带电荷的中性原子，如[Ni(CO)4], [Fe(CO)5 中的Ni, Fe都是中性原子，
碱金属、碱土金属等可作为螯合物的形成体。
2. 配位体和配位原子
s+p 2
180
s+(2)p 3
120
s+(3)p 4
10928'
直线形
三角形
四面体
实例 中心原子
BeCl 2 HgCl 2
BF3 BCl 3
B(ⅢA)
CH 4 SiCl 4
C,Si (ⅣA)
Be(ⅡA) Hg(ⅡB)
杂化类型的判断方法： 对于ABm型分子或离子 ①先确定分子或离子VSEPR模型 ②根据价层电子构型确定中心原子的杂化轨道类型。 A的价层电子 对数 价层电子对空 间构型 杂化轨道空间 构型 杂化类型 杂化轨道数 成键轨道夹角
6(或4) 6(或8)
[AlF6]3- [AlCl4][BF4][AgI2]- [AgI4]2从这些配离子你看出配位数有什么规律？
4. 配离子的电荷
配离子的电荷等于中心离子电荷与配位体总电 荷的代数和。 如 K2[PtCl4]
8.1.2 配位化合物的命名 配位数—配位体名称—合—中心离子(用罗马数 字表示氧化数)，
形成配合物时性质的改变 1、颜色的改变 Fe3+ + nNCS- == [Fe(NCS)n](n-3)2、溶解度的改变： AgCl ＋ HCl ＝[AgCl2]- + H+ AgCl + 2NH3 == [Ag(NH3)2]+ + ClAu + HNO3 + 4HCl == H[AuCl4] + NO + 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O
原子的核式结构
各种光谱的特点及成因：
发 射 光 谱 定义：由发光体直接产生的光谱 产生条件：炽热的固体、液体和高压气体发 连续光谱 光形成的 光谱的形式：连续分布，一切波长的光都有 线状光谱 产生条件：稀薄气体发光形成的光谱
｛
光 谱
（原子光谱） 光谱形式：一些不连续的明线组成，不同 元素的明线光谱不同（又叫特征光谱） 定义：连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的 吸 光谱 收 光 产生条件：炽热的白光通过温度较白光低的气体后， 谱 再色散形成的 光谱形式：用分光镜观察时，见到连续光谱背景上 出现一些暗线（与特征谱线相对应）
• （1）连续光谱 • • •
• 连续分布的包含有从红光到紫光 各种色光的光谱叫做连续光谱。 炽热的固体、液体和高压气体的 发射光谱是连续光谱。例如白炽 灯丝发出的光、烛焰、炽热的钢 水发出的光都形成连续光谱。
（2）明线光谱
只含有一些不连续的亮线的光谱叫做明线光 谱。明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应 不同波长的光。稀薄气体或金属的蒸气的发射 光谱是明线光谱。明线光谱是由游离状态的原 子发射的，所以也叫原子的光谱。实践证明， 原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原子 只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此 明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。
答案：B
2、卢瑟福α粒子散射实验的结果 A、证明了质子的存在 B、证明了原子核是由质子和中子组成的 C、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上 D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动
答案：C
3、当α粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的
答案：BC
第三节 氢原子光谱
｛
（4）光谱分析
由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据 光谱来鉴别物质和确定的化学组成。这种方法叫做光 谱分析。 • 原子光谱的不连续性反映出原子结构的不连续性， 所以光谱分析也可以用于探索原子的结构。