4.1电子的发现与汤姆孙原子模型、4.2、原子的核式模型结构（同步课件）-2024-2025学年高二物理同步课堂（鲁科版2019选择性必修第三册）.pptx

4.1电子的发现与汤姆孙原子模型

4.2原子的核式结构模型;;conclusion;请同学们思考：瀑布中的水能否自发地由低处流向高处？瀑布中水的流动是可逆的吗？;19世纪末，在对气体放电现象的研究中，科学家发现了电子。从而得出：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的。;;conclusion;知识点一物质结构的早期探究

1．古人对物质的认识

(1)我国西周的“五行说”认为万物是由金、木、水、火、土五种基本“元素”组成的。

(2)古希腊的亚里士多德认为万物的本质是土、水、火、土、空气四种“元素”，天体则由第五种“元素”——“以太”构成。

(3)古希腊哲学家德谟克利特等人建立了早期的原子论，认为宇宙间存在一种或多种微小的实体，叫作“原子”。;2.大约在17世纪中叶，人们开始通过实验来了解物质的结构

(1)1661年，玻意尔以化学实验为基础建立了科学的元素论。

(2)19世纪初，道尔顿提出了原子论，认为原子是元素的最小单元。

(3)1811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。;知识点二阴极射线的研究

;那么，阴极射线的本质是什么？电子的发现经历了怎样的曲折过程？;1.阴极射线的产生机理

通常情况下，气体是不导电的。但在强电场中，气体能够被电离而导电。在研究气体放电时，一般都用玻璃管中的稀薄气体。当玻璃管中的气体足够稀薄时，阴极发出的某种射线射在玻璃管壁上而发出荧光，人们把这种射线称为阴极射线。

2.阴极射线的本质是电子流。;思考与讨论：根据带电粒子在电场、磁场中的运动规律，哪些方法可以判断运动的带电粒子所带电荷的正负号？;知识点三电子的发现;1.汤姆孙对阴极射线本质的探究

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实验中测得带点离子的比荷大约是1011C/kg。;3.电子发现的意义

电子的发现具有伟大的意义，因为这一事件使人们认识到自然界中还有比原子更小的实物。电子的发现打开了通向原子物理学的大门,人们开始研究原子的结构。

汤姆孙被科学界誉为“一位最先打开通向基本粒子物理学大门的伟人”。;2.汤姆生研究的结果

(1)通过使阴极射线粒子受到的静电力和洛伦兹力平衡等方法，确定了阴极射线粒子的本质是带负电的粒子流，并确定了其速度，测量出了这些粒子的比荷。

(2)用不同的金属分别制成阴极，实验测出的比荷大体相同，说明这种带电粒子是组成各种物质的共同成分。

(3)结论

阴极射线是带电粒子流，带负电，不同物质都能发射这种带电粒子，它是各种物质中共有的成分，比最轻的氢原子的质量还要小得多，汤姆孙把这种带电粒子称为电子。

;知识点四汤姆孙的原子模型;汤姆孙原子模型遇到的困难：;知识点五α粒子散射实验

;2.实验方法

在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋(Po)，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上。α粒子穿过金箔后，打到环形荧光屏上，产生一个个闪烁的光点，这些光点可用显微镜观察到。;4.卢瑟福原子模型;(3)核式模型结构的意义：卢瑟福提出原子的有核结构模型很好的解释α粒子大角度散射的实验结果，得到了当时科学界的广泛认可。;conclusion;1.(多选)英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现()

A.阴极射线在电场中偏向正极板一侧

B.阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同

C.不同材料所产生的阴极射线的比荷不同

D.汤姆孙并未精确得出阴极射线粒子的电荷量

解析:选AD。阴极射线实质上就是高速电子流，所以在电场中偏向正极板一侧,A对；由于电子带负电，所以其在磁场中受力情况与正电荷不同，B错；不同材料所产生的阴极射线都是电子流，所以它们的比荷是相同的，C错；最早精确测出电子电荷量的是美国物理学家密立根，D对。;2.(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();解析：选AC。阴极射线是电子流，当D1、D2两极板之间不加电场和磁场时，因电子所受的重力可以忽略不计，阴极射线不发生偏转，将打到最右端的中心P1点，选项A正确；阴极射线在电场中偏转时应偏向D1、D2带正电的极板一侧，选项C正确，B错误；加上与电子运动方向垂直的磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力作用，要发生偏转，选项D错误。;3.在用α粒子轰击金箔的实验中,卢瑟福观察到的α粒子的运动情况是 ()

A.全部α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进

B.绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进,少数发生较大偏转,极少数甚至被弹回

C.少数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进,绝大多数发生较大偏转,甚至被弹回

D.全部α粒子都发生很大偏转

解析：选B。当α粒子穿过原子时,电子对α粒子影响很小,影响α粒子运动的主要是原子核,离核远则α粒子