第十八章原子结构复习学案.docx

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1、第十八章原子结构复习学案18. 1电子的发现【学习目标】1 .知道电子是怎样发现的及其对人类探索原子结构的重大意义.2 .知道阴极射线及其产生方法，了解汤姆孙发现电子的研究方法.3 .能熟练运用所学知识解决电子在电场和磁场中运动问题.【重点难点】1 .电子的发现过程.2 .电子在电场和磁场中运动的有关计算.【易错问题】误认为气体压强越小辉光现象越明显.【自主学习】一、阴极射线阴极射线是从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.对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点。（1）电磁波说：代表人物，赫兹。认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。（2）

2、粒子说：代表人物，汤姆孙。认为这种射线的本质是一种高速粒子流。二、电子的发现1897年英国物理学家通过研究发现了电子；1910年美国物理学家通过著名的实验精确测定了电子的电荷量.电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，电子的电荷量约为一_C,电子的质量约为_kg.任何带电体所带电量只能是电子电量的.【课堂达标】1 .关于电子的发现者，下列说法正确的是（）A.英国的汤姆孙B德国的普吕克尔C.德国的戈第斯坦D.美国的密立根2 .汤姆孙对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”，关于电子的说法正确的是OA.物质中可能有电子，也可能没有电子B.不同的物质中具有不同的电子C.电子质

3、量是质子质量的1836倍D.电子是一种粒子，是构成物质的基本单元3 .关于电荷量下列说法不正确的是OA.电子的电量是由密立根通过油滴实验测得的B.物体的带电量可以是任意值C.物体带电量的最小值为16X1（）gCD电子所带的电荷量称为元电荷4.图181-8如图1818所示，在阴极射线管正上方平行放一根通有强电流的长直导线，则阴极射线将（）A.向纸内偏转B.向纸外偏转C.向下偏转D.向上偏转5 .图181-9是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿X轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（Z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是（）图1819A.加一磁场，磁场方向沿Z

4、轴负方向B.加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C.加一电场，电场方向沿Z轴负方向D.加一电场，电场方向沿y轴正方向6 .图181-10为示波管中电子枪的原理示意图.示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为匕下面的说法中正确的是()图18110A.如果A、K间距离减半而电压仍为不变，则电子离开K时的速度变为2/B.如果A、K间距离减半而电压仍为不变，则电子离开K时的速度变垢VC.如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为5D.如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子

5、离开K时的速度变为乎P图181117 .如图所示，光电管的阴极被某种频率的光照射后，能产生光电效应.阴极K上的电子被激发逸出表面(初速度为零)，经加速电压加速后达到阳极A上，并立即被A吸收.若电子电荷量为e,质量为勿.则A极在单位时间内所受的冲量为.8 .图18112测量油滴带电荷量的装置如图18-1-12所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况.两金属板间的距离为H忽略空气对油滴的浮力和阻力.调节两金属板间的电势差u,当U=I时，使得某个质量为面的油滴恰好做

6、匀速运动，该油滴所带电荷量,为多少？【作业布置完成问题与练习。【学后反思】思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。18. 2原子的核式结构模型【学习目标】1知道粒子散射实验的现象.2 .知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容，理解模型提出的主要思想.3 .知道原子核的核电荷数的意义及原子核的尺度.【重点难点】1 .粒子散射实验现象及其解释.2 .卢瑟福的原子核式结构模型.【易错问题】误认为任何情况下核外电子数都等于核内质子数.【自主学习】一、汤姆孙

7、的原子模型汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个、弥漫性地均匀分布在整个球体内，镶嵌在球中.汤姆孙的原子模型，小圆点代表正电荷，大圆点代表电子.汤姆孙的原子模型被称为西瓜模型或枣糕模型.该模型能解释一些实验现象，但后来被实验否定了.二、粒子散射实验1 .粒子：是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，实质是失去两个电子的,带电荷，质量为质量的4倍.2 .实验结果（1）粒子穿过金箔后，基本沿原方向前进.2 2）粒子发生大角度偏转，偏转角甚至大于90.3 .卢瑟福通过a粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了模型.三、卢瑟福的核式结构模型核式结构模型：1911年由卢瑟福提出，在原子

8、中心有一个很小的核，叫.它集中了原子全部的和几乎全部的,在正电体的外面运动.四、原子核的电荷与尺度1 .电荷：原子核是由和组成的.原子核的电荷数就是核中的.2.尺度：对于一般的原子核，实验确定的核半径分的数量级为m.而整个原子半径的数量级是m.两者相差十万倍之多.可见原子内部是十分“空旷”的.【课堂达标】2 .关于a粒子散射实验，下列说法正确的是（）A.该实验在真空环境中进行B.带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动C.荧光屏上的闪光是散射的粒子打在荧光屏上形成的D.荧光屏只有正对a粒子源发出的射线方向上才有闪光解析：选ABC.本题考查a粒子散射实验装置及其作用，只有在正确理解a粒子

9、散射实验的基础上，才能选出正确选项.对于D项，考虑到有少数的a粒子因为靠近金原子核，受到斥力而改变了运动方向，故D错.3 .在a粒子散射实验中，使少数a粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对a粒子的（）A.万有引力B.库仑力C.磁场力D.核力解析：选B.电荷之间是库仑力作用，万有引力是很微弱的，可不计；核力是核子之间的作用力.故B正确.4 .原子核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验现象提出的（）A.光电效应实验B.a粒子散射实验C.汤姆孙发现电子的阴极射线实验D.密立根实验解析:选B.光电效应说明了光的粒子性，只有a粒子散射实验说明了原子核式结构.汤姆孙的实验是发现电子，揭开了原子有复杂结构的

10、序幕；密立根实验测定了电子的电量.4.从a粒子散射实验结果出发，推出的下述结论中正确的是（）.说明金原子的内部大部分是空的B.说明a粒子的质量比金原子质量还大C.说明金原子也是个球体D.说明a粒子的速度很大答案：A5.5瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动.设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径，=0.53X107m,用经典物理学的知识，试计算在此轨道上电子绕核转动的加速度大小.1. a粒子散射实验中，不考虑电子和a粒子的碰撞影响，是因为（）A. a粒子与电子根本无相互作用B. a粒子受电子作用的合力为零，电子是均匀分布的C. a粒子和电子碰撞损失能量极

11、少，可忽略不计D.电子很小，a粒子碰撞不到电子解析：选C.a粒子与电子之间存在相互作用力，这个作用力是库仑力，但由于电子质量很小，只有a粒子质量的1/7300分之一，碰撞时对a粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，正确答案是C.2.当粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是（）A. a粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力的作用B. a粒子一直受到原子核的斥力作用C. a粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D. a粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小解析：选B.a粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B正确；a粒子在

12、靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时做正功，速度增大，故D错误.3.下列对原子结构的认识中，正确的是（）A.原子中绝大部分是空的，原子核很小B.电子在核外运动，库仑力提供向心力C.原子的全部正电荷都集中在原子核里D.原子核的直径大约是IO-10m答案：ABC图18264 .用a粒子轰击金箔，a粒子在接近金原子核时发生偏转的情况如图1826所示，则a粒子的路径可能是（）A. aB. bC. cD. a、b、C都是不可能的解析：选AC.a粒子在穿过金箔时轨迹发生大角度偏转的主要原因是金原子核对a粒子的静电力作用.由于电子质量太小，对a粒子的运动影响甚微，a粒子和金原子核均带正电，故应相互排斥

13、，轨迹a、C是符合实验情况的轨迹.a粒子与原子核（金核）通过库仑力发生作用，二者表现为斥力，而力路径表现为引力，故B不正确.判断a粒子的轨迹时，要根据散射的原理判断.图18275 .如图1827所示为a粒子散射实验中a粒子穿过某一金原子核附近时的示意图，力、反。三点分别位于两个等势面上，则以下说法正确的是（）A. a粒子在4处的速度比在E处速度小B. a粒子在5处的速度最大C. a粒子在4C处的速度大小相等D. a粒子在5处速度比在。处速度小解析：选CD.由能量守恒定律可知，在4B、。三点上，力、。位于原子核形成的同一等势面上，电势能和动能均相同，则4C两点速率相等；由力到8Q粒子克服库仑力做

14、功，动能减小，电势能增大，故8点速度最小，D正确.6 .正电子是电子的反粒子，它跟电子电量相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质一一反物质.1997年年初和年底，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布他们分别制造出了9个和7个反氢原子.这是人类探索反物质的一大进步，你推测反氢原子的结构是（）.由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成8 .由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成C. 一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成D. 一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成答案：D7 .在a粒子散射实验中，当a粒子最接近金原子核时，a粒子符合下列哪种情况（）A

15、.动能最小8 .电势能最小C.a粒子与金原子核组成的系统能量很小D.所受金原子核的斥力最大解析：选AD.a粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑斥力做功，动能减少，电势能增大；两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒；根据库仑定律，距离最近时斥力最大.8.1911年卢瑟福依据粒子散射实验中a粒子发生了(选填“大”或“小”)角度散射现象，提出了原子的核式结构模型.若用动能为IMeV的a粒子轰击金箔，则其速度约为ms.(质子和中子的质量均为167X10-27kg,1MeV=110beV)答案：大6.9X1O6图18-2-89.如图1828所示，V、川为原子核外的两个等势面，已知如=IoOV.一个a粒子以2.5XIO,m/s的速率从力点运动到H点，求：(1) a粒子在8点时速度的大小；(2) a粒子与核相距最近处C与/点的电势差；由此得6.64X10例宓6.64X10HX2.51053648.4V.41.6109ffa=6.64X1O-27k