資源簡介

(共26張PPT)
第四章 原子結構和波粒二象性
4.1 原子結構發展歷程
人教版 高中物理選擇性必修第三冊
【課程標準要求和核心素養】
了解人類探索原子及其結構的歷史，知道原子的核式結構模型，通過對氫原子光譜的分析，了解原子的能級結構。
領悟理論與實踐結合的科學思想。掌握發現錯誤----分析原因----提出假設----實驗驗證的科學探究方法。
【教材和學情分析】
學生在初中已經學過原子的核式結構，但并不了解這些知識是怎樣獲得的，本單元介紹了科學家怎樣一步一步深入認識了原子結構，學生通過這段歷史可以進一步了解科學探索的過程，了解人類認識微觀世界的方法和途徑，有利于培養他們的學習興趣。發展他們的思維能力。
01
了解人類探索原子及其結構的歷史
02
知道原子的核式結構模型
目
標
明
確
典型例題
【教學重難點】
了解人類探索原子及其結構的歷史，知道原子的核式結構模型，通過對氫原子光譜的分析，了解原子的能級結構。
愛因斯坦
普朗克
康普頓
玻爾
德布羅意
通過觀察上面照片，有沒有發現少了兩個重要的人物
這是我一句話概括的上述涉及到人物的重要事跡
盧瑟福原子核式結構
湯姆孫電子發現
普朗克
量子說
玻爾量子理論引入原子結構
愛因斯坦
光子說
康普頓效應
德布羅意波
普朗克通過能量子假說創立了黑體輻射理論
愛因斯坦通過光子假說成功解釋了光電效應現象，并提出光電效應方程，揭示了光的粒子性
康普頓通過光子模型假說成功解釋了康普頓效應
J.J湯姆孫通過陰極射線發現電子，并提出了“西瓜模型”
盧瑟福通過α散射實驗否定了“西瓜模型”，并提出了“原子核式結構模型”
玻爾通過對氫原子的研究，提出了軌道量子化的“新原子結構理論”
德布羅意通過實驗證實了實物粒子的波動性
對原子結構發展歷程有重大貢獻的是誰呢？
J.J湯姆孫---發現電子
盧瑟福---原子核式結構模型
玻爾---軌道量子化
閱讀課本78-80頁，請同學們討論完成 小卡片
一、電子的發現 （6分鐘）
活動一
一、電子的發現
英國物理學家湯姆孫在研究陰極射線時發現了電子。實驗裝置如圖所示，從高壓電場的陰極發出的陰極射線，穿過D1D2后沿直線打在熒光屏P上。
（1）當在平行極板上加如圖所示的電場，發現陰極射線打在熒光屏上的位置向下偏，則可判定，陰極射線帶有__負電荷___________。
電子發現的歷程
猜想:
(1)陰極射線是一種電磁輻射.
(2)陰極射線是帶電微粒.

英國物理學家湯姆孫讓陰極射線在電場和磁場中偏轉.
測出了粒子的比荷
發現電子
發現陰極射線帶負電
電子是原子的組成部分.
閱讀課本80-82頁，請同學們討論完成 小卡片
二、原子的結構模型 （8分鐘）
活動二
二、原子的結構模型
1.湯姆孫原子模型
湯姆孫于1898年提出了原子模型，他認為原子是一個________，________彌漫性地________在整個球體內，電子________其中，有人形象地把湯姆孫模型稱為“西瓜模型”或“________模型”．
2．粒子散射實驗
（1）粒子散射實驗裝置由__________、__________、__________、熒光屏等幾部分組成，實驗時從α粒子源到熒光屏這段路程應處于__________中。
3．原子的核式結構模型
（1）在原子的中心有一個很小的核，叫做___________。
（2）原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在___________里。
二、原子的結構模型
1.湯姆孫原子模型
湯姆孫于1898年提出了原子模型，他認為原子是一個_球體_______，__正電荷______彌漫性地_均勻分布_______在整個球體內，電子_鑲嵌_______其中，有人形象地把湯姆孫模型稱為“西瓜模型”或“_棗糕_______模型”．
2．粒子散射實驗
（1）粒子散射實驗裝置由__a粒子源________、金箔__________、_顯微鏡_________、熒光屏等幾部分組成，實驗時從α粒子源到熒光屏這段路程應處于__真空________中。
3．原子的核式結構模型
（1）在原子的中心有一個很小的核，叫做__原子核_________。
（2）原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在_原子核__________里。
盧瑟福核式結構模型
⑶帶負電的電子在核外空間繞著核旋轉做圓周運動
⑴在原子的中心有一個體積很小、帶正電荷的核，叫做原子核
⑵原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里
閱讀課本84-89頁，請同學們討論完成 小卡片
三、玻爾理論的基本假設 （7分鐘）
活動三
三、玻爾理論的基本假設
1．核式結構模型的成就：正確地指出了______的存在，很好地解釋了________散射實驗．
2．經典理論的困難：經典物理學既無法解釋原子的______，又無法解釋原子光譜的________．
3．軌道量子化：
(1)原子中的電子在______的作用下，繞原子核做__________．
(2)電子運行軌道的半徑不是任意的，也就是說電子的軌道是______的．
(3)電子在這些軌道上繞核的轉動是______的，不產生__________．
4．定態：
(1)當電子在不同軌道上運動時，原子處于不同的狀態，具有不同的能量，即原子的能量是______的，這些量子化的能量值叫作________．
三、玻爾理論的基本假設
1．核式結構模型的成就：正確地指出了_原子核_____的存在，很好地解釋了_a粒子_______散射實驗．
2．經典理論的困難：經典物理學既無法解釋原子的_穩定性_____，又無法解釋原子光譜的_分立特征_______．
3．軌道量子化：
(1)原子中的電子在_庫侖引力_____的作用下，繞原子核做_圓周運動_________．
(2)電子運行軌道的半徑不是任意的，也就是說電子的軌道是量子化______的．
(3)電子在這些軌道上繞核的轉動是_穩定_____的，不產生_電磁輻射_________．
4．定態：
(1)當電子在不同軌道上運動時，原子處于不同的狀態，具有不同的能量，即原子的能量是_量子化_____的，這些量子化的能量值叫作_能級_______．
玻爾原子理論的基本假設
假設1、軌道量子化
——針對原子核式結構模型提出
假設2：能量量子化（定態、能級）
——針對原子的穩定性提出
假設3：頻率條件(躍遷假說）
——針對原子光譜是線狀譜提出
玻爾理論的局限性
玻爾在解決核外電子的運動時成功引入了量子化的觀念
同時又應用了“粒子、軌道”等經典概念和有關牛頓力學規律
除了氫原子光譜外，在解決其他問題上遇到了很大的困難
沒有繞開經典理論
無法解釋復雜一點的原子的光譜現象
無法解釋譜線的強度等
課堂小結------人們對原子組成和原子結構的認識過程
棗糕（西瓜）模型
+
+
核式結構模型
量子化軌道
電子云
課后作業：
1.必做題：課本98頁A組2、3、4
2.選做題：課本99頁B組3、6
感謝觀看
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