选修3-5-第十八章-原子(全章上课教案课件).pptx

选修 3-5第十八章 原子原子不可再分的思想：公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体,物质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化学变化中原子不可分割,他们的性质在化学反应中保持不变。第一节 电子的发现一、阴极射线 阴极射线是低压气体放电过程中出现的一种奇特现象，德国物理学家J.普吕克尔在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的 .从低压气体放电管阴极发出一种射线。 1876年，戈德斯坦命名为阴极射线一种观点认为阴极射线是一种电磁辐射；另一种认为是带电微粒产生阴极射线的机理是：管中残存气体分子中的正负电荷在强电场的作用下被“拉开” （即气体分子被电离）， 正电荷（即正离子）在电场加速下撞击阴极，于是阴极释放更多电子，形成了阴极射线二、汤姆孙发现电子： J.J.汤姆孙对阴极射线进行了一系列的实验研究。-MN+自1890年起开始研究。经7年时间，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。称为“电子” 美国科学家密立根又精确地测定了电子的电量： e=1.6022×10－19 C 根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量为： m=9.1094×10－31 kg 作业：书P50（3）（4） 第二节原子的核式结构模型一、汤姆孙的原子模型 电子（负电）质量很小原子 正电荷（大部分质量）？正电荷电子汤姆孙的原子模型： 在汤姆孙的原子模型中，原子是一个球体；正电核均匀分布在整个球内，而电子都象布丁中的葡萄干那样镶嵌在内。西瓜模型，枣糕模型 1909年，英国物理学家卢瑟福和他的助手们进行了 α 粒子散射实验著名的 粒子散射实验二、卢瑟福和α 粒子散射实验卢瑟福1、α粒子散射实验的结果绝大多数 α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进少数 α 粒子（约八千分之一）发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90o，也就是说它们几乎被“撞了回来”。葡萄干布丁模型能否解释？根据汤姆生模型计算的结果：电子质量很小，对α 粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，α 粒子所受库仑力也很小，故α 粒子偏转角度不会很大．2、原子的核式结构的提出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绕着核旋转．3、核式结构对α粒子散射实验的解释4、原子核的电荷和尺度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10-15米，可见原子内部是十分“空旷”的（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。 第三节氢原子光谱原子不可再分电子的发现汤姆孙枣糕模型α粒子散射实验卢瑟福核式结构模型？早在17世纪，牛顿就发现了日光通过三棱镜后的色散现象，并把实验中得到的彩色光带叫做光谱一、光谱光谱：用光栅或棱镜可以吧各种颜色的光按波长展开，获得波长成分和强度分布的记录1、连续谱炽热的固体、液体及高压气体的光谱，是由连续分布的一切波长的光组成的，这种光谱叫做连续光谱例如白炽灯、烛焰、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱2、线状谱：（1）明线光谱（原子光谱） 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，也叫原子光谱各种元素都只能发出具有本身特征的某些波长的光，明线光谱的谱线也叫原子的特征谱线。（2）吸收光谱 高温物体发出的白光通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。低温气体原子吸收的光，恰好就是这种原子在高温时发出的光。吸收光谱中的暗谱线与明线相对应，也是原子的特征谱线。太阳的光谱是吸收光谱。光谱中产生的一组暗线，每条暗线的波长都跟那种气体原子的特征谱线相对应。3、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。研究太阳高层大气层所含元素二、氢原子光谱氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。巴尔末对当时已知的，在可见光区的谱线做了分析，用公式表示谱线的波长：辐射电磁波电子轨道半径连续变小原子不稳定辐射电磁波频率连续变化原子光谱是线状谱事实上：原子是稳定的三、经典理论的困难卢瑟福原子核式模型无法解释氢原子光谱的规律。原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾核外电子绕核运动