原子核式結(jié)構(gòu)模型ppt課件

1、第十二章第十二章 物質(zhì)的微觀構(gòu)造物質(zhì)的微觀構(gòu)造 A 原子的核式構(gòu)造原子的核式構(gòu)造從宏觀到微觀從宏觀到微觀1億光年億光年從宏觀到微觀從宏觀到微觀直接研討：放大直接研討：放大2億倍的掃描隧道顯微鏡億倍的掃描隧道顯微鏡一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程1、公元前、公元前5世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家德謨克利特等人以為：世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家德謨克利特等人以為：原子是構(gòu)成物質(zhì)的微粒，萬物都是由簡短的、不可分割的原子構(gòu)成。原子是構(gòu)成物質(zhì)的微粒，萬物都是由簡短的、不可分割的原子構(gòu)成。2、1803年，道爾頓提出原子的年，道爾頓提出原子的“實心球模型實心球模型 原子是不可分的原子是不可分的

2、約翰約翰道爾頓道爾頓1766-18441766-1844英國化學(xué)家、物理學(xué)家英國化學(xué)家、物理學(xué)家一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程3、1897年，湯姆遜對陰極射線的研討年，湯姆遜對陰極射線的研討 湯姆遜湯姆遜1856194018561940英國物理學(xué)家，第三任卡文迪許實驗室主英國物理學(xué)家，第三任卡文迪許實驗室主任，以其對電子和同位素的實驗著稱。任，以其對電子和同位素的實驗著稱?；诨趯怏w導(dǎo)電的理論和實驗研究對氣體導(dǎo)電的理論和實驗研究榮獲榮獲1906年諾年諾貝爾物理學(xué)獎貝爾物理學(xué)獎一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程3、189

3、7年，湯姆遜對陰極射線的研討年，湯姆遜對陰極射線的研討實驗安裝：涂有熒光物質(zhì)的真空玻璃管實驗安裝：涂有熒光物質(zhì)的真空玻璃管實驗操作：金屬兩端接通高壓直流電源實驗操作：金屬兩端接通高壓直流電源實驗景象：熒光物質(zhì)發(fā)光實驗景象：熒光物質(zhì)發(fā)光思索思索1：是什么物質(zhì)使熒光物質(zhì)發(fā)光？：是什么物質(zhì)使熒光物質(zhì)發(fā)光？ 1陰極射線陰極射線帶負(fù)電的電子帶負(fù)電的電子2電子質(zhì)量小于氫原子質(zhì)量的電子質(zhì)量小于氫原子質(zhì)量的1/1000原子還可以再分！原子還可以再分！一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程3、1897年湯姆遜對陰極射線的研討年湯姆遜對陰極射線的研討 思索思索2：原子內(nèi)的構(gòu)造是怎樣的

4、？：原子內(nèi)的構(gòu)造是怎樣的？1904年，湯姆遜年，湯姆遜“葡萄干蛋糕模型葡萄干蛋糕模型一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程4、1909年，盧瑟福年，盧瑟福 粒子散射實驗粒子散射實驗 左盧斯福左盧斯福1871193718711937新西蘭物理學(xué)家，湯姆遜的研討生，卡文新西蘭物理學(xué)家，湯姆遜的研討生，卡文迪許實驗室的接任者。迪許實驗室的接任者。1908年，盧瑟福獲得該年度的諾貝爾化學(xué)獎年，盧瑟福獲得該年度的諾貝爾化學(xué)獎1921年，盧瑟福的助手索迪獲諾貝爾化學(xué)獎；年，盧瑟福的助手索迪獲諾貝爾化學(xué)獎；1922年，盧瑟福的學(xué)生阿斯頓獲諾貝爾化學(xué)獎；年，盧瑟福的學(xué)生阿斯頓獲諾

5、貝爾化學(xué)獎；1922年，盧瑟福的學(xué)生玻爾獲諾貝爾物理獎；年，盧瑟福的學(xué)生玻爾獲諾貝爾物理獎；1927年，盧瑟福的助手威爾遜獲諾貝爾物理獎；年，盧瑟福的助手威爾遜獲諾貝爾物理獎；1935年，盧瑟福的學(xué)生查德威克獲諾貝爾物理獎年，盧瑟福的學(xué)生查德威克獲諾貝爾物理獎1948年，盧瑟福的助手布萊克特獲諾貝爾物理獎年，盧瑟福的助手布萊克特獲諾貝爾物理獎1951年，盧瑟福的學(xué)生科克拉夫特和瓦耳頓，共同獲得諾貝年，盧瑟福的學(xué)生科克拉夫特和瓦耳頓，共同獲得諾貝爾物理獎；爾物理獎；1978年，盧瑟福的學(xué)生卡皮茨獲諾貝爾物理獎。年，盧瑟福的學(xué)生卡皮茨獲諾貝爾物理獎。培育培育12位諾獎得主的位諾獎得主的“核子科學(xué)之

6、父核子科學(xué)之父一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程4、1909年，盧瑟福年，盧瑟福 粒子散射實驗粒子散射實驗實驗安裝引見：實驗安裝引見：1放射源：放射性元素鈾和鐳放射源：放射性元素鈾和鐳 粒子：電量粒子：電量2e、質(zhì)量、質(zhì)量4u，速度約速度約3107m/s高速高速2金箔：電量金箔：電量79e、質(zhì)量、質(zhì)量197u金的特點：很好的延展性金的特點：很好的延展性可以攤得很薄，大約可以攤得很薄，大約1微米微米3熒光屏：熒光效應(yīng)熒光屏：熒光效應(yīng)4顯微鏡蓋格計數(shù)器顯微鏡蓋格計數(shù)器5真空容器：防止氣體電離真空容器：防止氣體電離6圓軌道：不同角度察看圓軌道：不同角度察看 一、對物

7、質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程4、1909年，盧瑟福年，盧瑟福 粒子散射實驗粒子散射實驗實驗結(jié)果：實驗結(jié)果：1絕大多數(shù)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后粒子穿過金箔后,與原來的運動方向偏離不多與原來的運動方向偏離不多平均平均2-3。2少數(shù)少數(shù)粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)。粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)。3極少數(shù)極少數(shù)粒子產(chǎn)生超越粒子產(chǎn)生超越90的大角度偏轉(zhuǎn)，個別的大角度偏轉(zhuǎn)，個別粒子甚粒子甚至被彈回。至被彈回。一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程討論討論1 1：按照湯姆遜的葡萄干蛋糕原子模型，會不會出現(xiàn)實驗：按照湯姆遜的葡萄干蛋糕原子模型，會不會出現(xiàn)實驗結(jié)果

8、結(jié)果2 2和和3 3？為什么？為什么？4、1909年，盧瑟福年，盧瑟福 粒子散射實驗粒子散射實驗實驗結(jié)果分析：實驗結(jié)果分析：1絕大多數(shù)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后粒子穿過金箔后,與原來的運動方向偏離不多與原來的運動方向偏離不多平均平均2-3。2少數(shù)少數(shù)粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)。粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)。3極少數(shù)極少數(shù)粒子產(chǎn)生超越粒子產(chǎn)生超越90的大角度偏轉(zhuǎn)，個別的大角度偏轉(zhuǎn)，個別粒子甚粒子甚至被彈回。至被彈回。一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程討論討論2 2：粒子大角度偏轉(zhuǎn)是不是撞到了電子？粒子大角度偏轉(zhuǎn)是不是撞到了電子？4、1909年，盧瑟福年，盧瑟福 粒子散射實驗粒

9、子散射實驗實驗結(jié)果分析：實驗結(jié)果分析：1絕大多數(shù)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后粒子穿過金箔后,與原來的運動方向偏離不多與原來的運動方向偏離不多平均平均2-3。2少數(shù)少數(shù)粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)。粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)。3極少數(shù)極少數(shù)粒子產(chǎn)生超越粒子產(chǎn)生超越90的大角度偏轉(zhuǎn)，個別的大角度偏轉(zhuǎn)，個別粒子甚粒子甚至被彈回。至被彈回。一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程討論討論3 3：原子內(nèi)的正電荷和質(zhì)量具有怎樣的構(gòu)造才能夠出現(xiàn)結(jié)：原子內(nèi)的正電荷和質(zhì)量具有怎樣的構(gòu)造才能夠出現(xiàn)結(jié)果果2 2和和3 3？4、1909年，盧瑟福年，盧瑟福 粒子散射實驗粒子散射實驗實驗結(jié)果分析：實驗結(jié)果分

10、析：1絕大多數(shù)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后粒子穿過金箔后,與原來的運動方向偏離不多與原來的運動方向偏離不多平均平均2-3。2少數(shù)少數(shù)粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)。粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)。3極少數(shù)極少數(shù)粒子產(chǎn)生超越粒子產(chǎn)生超越90的大角度偏轉(zhuǎn)，個別的大角度偏轉(zhuǎn)，個別粒子甚粒子甚至被彈回。至被彈回。一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程4、1909年，盧瑟福年，盧瑟福 粒子散射實驗粒子散射實驗1911年，盧瑟福的原子核式構(gòu)造模型假說：年，盧瑟福的原子核式構(gòu)造模型假說：1原子的中心有一個很小的核，叫做原子核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(zhì)量都集中原

11、子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中 在原子核里在原子核里3帶負(fù)電的電子在核外不停地繞核運動帶負(fù)電的電子在核外不停地繞核運動 電子繞核運動所需的向心力就是原子核電子繞核運動所需的向心力就是原子核 對它的電場力對它的電場力一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程討論討論4 4：如何用盧瑟福模型解釋：如何用盧瑟福模型解釋 粒子散射景象？粒子散射景象？4、1909年，盧瑟福年，盧瑟福 粒子散射實驗粒子散射實驗1911年，盧瑟福的原子核式構(gòu)造模型假說：年，盧瑟福的原子核式構(gòu)造模型假說：1原子的中心有一個很小的核，叫做原子核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

12、和幾乎全部質(zhì)量都集中原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中 在原子核里在原子核里3帶負(fù)電的電子在核外不停地繞核運動帶負(fù)電的電子在核外不停地繞核運動 電子繞核運動所需的向心力就是原子核電子繞核運動所需的向心力就是原子核 對它的電場力對它的電場力一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程4、1909年，盧瑟福年，盧瑟福 粒子散射實驗粒子散射實驗數(shù)量級估算：數(shù)量級估算：原子核半徑約為原子核半徑約為101015 m15 m101014 m14 m，原子半徑為，原子半徑為101010m10m體育場原子原子核一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程討論：

13、原子構(gòu)造真的是核式構(gòu)造嗎？討論：原子構(gòu)造真的是核式構(gòu)造嗎？一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程德謨克利特的原子論德謨克利特的原子論道爾頓的道爾頓的“實心球模型實心球模型 湯姆遜的湯姆遜的“葡萄干蛋糕模型葡萄干蛋糕模型 盧瑟福的盧瑟福的“核式構(gòu)造模型核式構(gòu)造模型 玻爾原子模型玻爾原子模型 薛定諤的薛定諤的“量子力學(xué)模型量子力學(xué)模型湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子，否認(rèn)了原子不可分湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子，否認(rèn)了原子不可分盧瑟福的盧瑟福的 粒子散射實驗，否決此模型粒子散射實驗，否決此模型 ？實驗景象否決此模型？實驗景象否決此模型一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過

14、程1nm=10-9m一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程1Am=10-10m一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程0.1Am=10-11m一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程1pm=10-12m一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程一、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識過程0.1pm=10-13m二、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識的科學(xué)方法二、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識的科學(xué)方法知現(xiàn)實知現(xiàn)實提出假說與物理模型提出假說與物理模型實驗驗證實驗驗證 被證明被證明上升為實際上升為實際不被證明不被證明修正或另辟蹊徑修正或另辟蹊徑1 1、提出科學(xué)假說的方法、提出科學(xué)假說的方法二、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識的科學(xué)方法二、對物質(zhì)組成和微觀構(gòu)造的認(rèn)識的科學(xué)方法2 2、建立物理模型的方法、建立物理模型的方法三、練習(xí)三、練習(xí)例例1：關(guān)于盧瑟福的：關(guān)于盧瑟福的粒子散射實驗，以下說法中不符合現(xiàn)實的是粒子散射實驗，以下說法中不符合現(xiàn)實的是 A它是提出原子核式構(gòu)造模型的實驗根底它是提出原子核式構(gòu)造模型的實驗根底B絕大多數(shù)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)C大多數(shù)大多數(shù)粒子穿過金箔后，發(fā)生了