第18章原子结构导学案

学校：棠下中学 模块选修3－5 编写人：胡启业 审稿人 使用时间 第___周 第18章 第1节电子的发现（第1课时） 班级：__________ 姓名_________ 完成时间_________评价得分_________ 学习目标:

（1）了解阴极射线及电子发现的过程；初步了解原子不是最小不可分割的粒子。

（2）知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导。培养学生对问题的分析和解决能力.

课前预习案：

一、阴极射线

1．演示实验：如图所示，真空玻璃管中，K是金属板制成的______，接在感应线圈的______上，金属环制成的______A，接感应线圈的______，接通电源后，观察管端玻璃壁上亮度的变化．

2．实验现象：德国物理学家普吕克尔在类似的实验中看到了玻璃壁上淡淡的______及管中物体在玻璃壁上的______．

3．实验分析：荧光的实质是由于玻璃受到______发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为__________．

二、电子的发现

1．汤姆孙对阴极射线的探究

(1)让阴极射线分别通过电场或磁场，根据______现象，证明它是________的粒子流并求出了其比荷．

(2)换用不同材料的阴极做实验，所得粒子的__________相同，是氢离子比荷的近两千倍．

(3)结论：粒子带______，其电荷量的大小与________大致相同，而质量________氢离子的质量，后来组成阴极射线的粒子被称为______． 课堂探究案：

一、第47页中的研究阴极射线的实验，

分组讨论如何判断射线的电性?

二、电子的发现

物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。实验装置如图(课本图18.1-2所示)，从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过C1C2后沿直线打在荧光屏A＇上。

磁场

? ?

K A1 B2 S Y A?

?

? （1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则

可判定，阴极射线带有_____电荷。

（2）为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。 并求出

（3）根据带电的阴极射线在电场中的运动情况，利用已有的知识自行推导出电子比荷的表达式。其速度偏转角为：

v0??

tan??又因为：

tan??

O e v0 m 电场E A ? v ? S 萤幕 D y y1 ? y2 S x

q则：?m

Ey

L2(D?)BL2思考：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？ 。

当堂检测案

1.阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是 。若在如图18-1-3所示的阴极射线管中都加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将 （填“向下”“向上”“向外”）偏转。

2.如图18-1-5所示，有一电子（电荷量为e）经电压为U0的电

场加速后，进入两块间距为d，电压为U的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：金属板AB的长度。

3.你认为电子的发现，对人类探索物质微观世界有什么重大意义？

图18-1-3

A － v0 U0

+

+

+

+

－ B－ －

图18-1-5

学校：棠下中学 模块选修3－5 编写人：胡启业 审稿人 使用时间 第___周 第18章 第2节原子的核式结构模型（第1课时） 学习目标

（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?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。 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；

课前预习案：

本节重点讲述了α粒子的散射实验及原子的核式结构模型。

1.卢瑟福α粒子散射实验的结果是：绝大多数α粒子穿过金箔

后 ，少数α粒子发生了 ，极少数偏转角超过了90°，甚至被“反弹”回来。

2. α粒子散射实验中，造成α粒子偏转的主要原因是核内正电体对α粒子的 作用。

3. 卢瑟福通过__________________实验提出了著名的______________模型。

4.根据卢瑟福核式结构理论，原子的 和 都集中在原子核里。 5.原子核半径的数量级为 m，原子半径的数量级是 m。

6.原子核所带正电荷数与 以及该元素在周期表内的 相等。 7.电子绕核旋转所需向心力就是核对它的 。

课堂探究案：

1.如何建立原子结构模型的问题，为什么可以用α粒子散射实验建构，以及α粒子散射实验怎样推翻了汤姆生的原子模型说。

2 α粒子散射的实验结论与原子核式结构模型的具体关系。

(1)绝大多数α粒子没有明显偏转，说明什么？你能说出具休原因吗？

(2)极少数α粒子发生大角度偏转，有的甚至偏转角达180°。说明什么？

班级：__________ 姓名_________ 完成时间_________评价得分_________

我的困惑：

1.为什么可以用α粒子散射实验来研究原子的结构。

2.在进行α粒子散射的实验中为什么要用金等重金属，而不可以选用铝箔等轻金属。

课堂检测案

1.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粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进

B.绝大多数α粒子穿过金属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粒子穿过金属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

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

3.关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（ ） A．只有极少数α粒子发生了大角度散射

B．α粒子散射实验的结果说明了带正电的物质只占整个原子的很小空间 C．α粒子在靠近金原子核的过程中电势能减小

D．α粒子散射实验的结果否定了汤姆生给出的原子“枣糕模型”

4.下列关于原子核结构的说法正确的是 A．电子的发现说明了原子核内部还有复杂的结构 B．? 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构

C．? 粒子散射实验中绝大多数? 粒子发生了大角度偏转

D．? 粒子散射实验中有的? 粒子生了大角度偏转的原因是? 粒子与原子核发生碰撞所致

5.在α粒子散射实验中，并没有考虑电子对粒子偏转角度的影响，这是因为 A．电子体积很小，以致α粒子碰不到它

B．电子质量远比比α粒子小，所以它对α粒子运动到影响极其微小 C．α粒子使各个电子碰撞的效果相互抵消

D．电子在核外均匀分布，所以α粒子受电子作用的合外力为零