【教学课件】第十八章原子结构.ppt

第十八章 原子结构,第一节 电子的发现,电子的发现,1858年，德国物理学家普吕克尔发现这种现象。1876年，德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到了阴极射线的撞击而引起的，并命名为这种射线为阴极射线。,1、阴极射线：,产生：在研究气体导电的玻璃管内有阴阳两极。当两极间加一定电压时 阴极便发出一种射线，这种射线为阴极射线。,2、汤姆孙的发现,（1）阴极射线电性的发现,有阴极射线的偏转方向判定阴极射线带负电,（2）阴极射线的荷质比,所以，q/m=v/Br=E/B2r1011C/kg,电场力和洛仑兹力相等 qvB=Eq,去掉电场后作匀速圆周运动,半径为rr=mv/qB,现在精确计算得q/m=1.758811011C/kg,3、电子发现的重大意义,人类第一次发现了比原子小的粒子，电子的发现，打破了原子不可再分的传统观点，使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身还有内部结构。,1910年，密立根油滴实验此处电荷的电荷量，现在电荷量的值为e=1.60211773349510-19C,提问：原子到底是个什么样子的呢？,2、原子的核式结构模型,1903 道尔顿原子模型原子是组成物质的基本粒子，它是坚实的，不可再分的实心球,1904汤姆孙原子模型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。,一、原子结构模型的演变,汤姆孙的正电子球模型,该模型也被称为枣糕模型或葡萄干蛋糕模型。,二、粒子散射实验装置,观测结果：,1、绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进。,2、少数粒子发生了较大的偏转。,3、极个别粒子被弹回。,思考：,汤姆孙模型能解释这一实验结果吗？,粒子穿汤姆孙的原子模型，粒子可能与电子相碰，但粒子运动方向不会改变，因为电子的质量很小。,粒子与带正电物质的作用只可能发生小角度的偏转，解释不了大角度偏转。,寻找新模型卢瑟福的思考,1、绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进。为什么？,2、少数粒子发生了较大的偏转。为什么？,3、极个别粒子被弹回。为什么？,原子内是十分空的，绝大多数粒子没有碰上带正电的质量大的物质。,只有少数粒子离带正电物质较近。命中率很小，原子内正电荷和原子的质量集中在很小的体积内。,只有极个别的粒子正对着带正电的物质运动。,原子的核式结构模型,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运动。,思考：在对原子结构的研究认识中科学家经过了怎样的过程？,猜想假设,设计实验,观察分析,形成理论或新假设,汤姆孙模型及其他模型,粒子散射实验,观察分析实验现象,核式结构模型,三、原子核的组成,1、质子的发现,1919年卢瑟福用粒子轰击氮核，打出了一种粒子，通过测量它的电荷与质量，知道它是氢原子核（电荷量为一个元电荷，质量约为电子质量的1840倍），后命名质子。,后来又有科学家从氟、钠、铝等原子核中打出了质子。因而人们断定质子是原子核的组成部分。,思考：原子核里是不是只有质子？,2、中子的发现,1932年，卢瑟福的学生查德威克用粒子轰击铍核发现了中子。中子的质量非常接近质子的质量。,3、原子核的组成,原子核由质子和中子组成，质子和中子统称核子。,质子数Z 等于原子的电荷数,质量数A 等于核子数,中子数AZ 等于核子数减质子数,原子核符号,例如：,同位素,例如：,