原子結(jié)構(gòu)導(dǎo)學(xué)案

1、18.1 電子發(fā)現(xiàn) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解陰極射線及電子發(fā)現(xiàn)的過程2知道湯姆孫研究陰極射線發(fā)現(xiàn)電子的實驗及理論推導(dǎo)3培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析和解決能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子?！緦W(xué)習(xí)重點】陰極射線的研究【學(xué)習(xí)難點】湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的理論推導(dǎo)【自主學(xué)習(xí)】一直以來人們都認(rèn)為_是構(gòu)成物質(zhì)的最小粒子，直到1897年物理學(xué)家_發(fā)現(xiàn)了帶_電的_，從此打破了原子不可再分的神話。一、陰極射線圖18111演示實驗：如圖1811所示，真空玻璃管中，K是金屬板制成的_，接在感應(yīng)線圈的_上，金屬環(huán)制成的_A，接感應(yīng)線圈的_，接通電源后，觀察管端玻璃壁上亮度的變化2實驗現(xiàn)象：德國物理學(xué)家普呂克爾在類似的實驗中看到了玻

2、璃壁上淡淡的_及管中物體在玻璃壁上的_3實驗分析：熒光的實質(zhì)是由于玻璃受到_發(fā)出的某種射線的撞擊而引起的，這種射線被命名為_二、電子的發(fā)現(xiàn)1湯姆孫對陰極射線的探究 (1)讓陰極射線分別通過電場或磁場，根據(jù)_現(xiàn)象，證明它是_的粒子流并求出了其比荷(2)換用不同材料的陰極做實驗，所得粒子的_相同，是氫離子比荷的近兩千倍(3)結(jié)論：粒子帶_，其電荷量的大小與_大致相同，而質(zhì)量_氫離子的質(zhì)量，后來組成陰極射線的粒子被稱為_2湯姆孫的深入探究(1)湯姆孫研究的新現(xiàn)象，如_、熱離子發(fā)射效應(yīng)和射線等發(fā)現(xiàn)，不論_、射線、_還是熱離子流，它們都包含_(2)結(jié)論：不論是正離子的轟擊、紫外光的照射、金屬受熱還是放射

3、性物質(zhì)的自發(fā)輻射，都能發(fā)射同樣的帶電粒子_.由此可見，_是原子的組成部分，是比原子更_的物質(zhì)單元3電子的電量與電荷量子化(1)電子電荷可根據(jù)密立根油滴實驗測定，數(shù)值為：e_.(2)帶電體所帶電荷量具有_的特點，即任何帶電體所帶電荷只能是電子電荷的_，即qne(n是整數(shù))【練習(xí)鞏固】1關(guān)于陰極射線的性質(zhì)，判斷正確的是()A陰極射線帶負(fù)電B陰極射線帶正電C陰極射線的比荷比氫原子核的比荷大D陰極射線的比荷比氫原子核的比荷小2湯姆孫對陰極射線的探究，最終發(fā)現(xiàn)了電子，由此被稱為“電子之父”，關(guān)于電子的說法正確的是()A物質(zhì)中可能有電子，也可能沒有電子B不同的物質(zhì)中具有不同的電子C電子質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的18

4、36倍D電子是一種構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子3如圖所示是電子射線管示意圖，接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線要使熒光屏上的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是()A加一磁場，磁場方向沿z軸負(fù)方向B加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C加一電場，電場方向沿z軸負(fù)方向D加一電場，電場方向沿y軸正方向4、質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示讓中性氣體進入電離室A，在那里被電離成離子這些離子從電離室的小孔飄出，從縫S1進入加速電場被加速然后讓離子從縫S2垂直進入勻強磁場，最后打在底片上的P點已知加速電壓為U，磁場的磁感應(yīng)強度為B，縫

5、S2與P之間的距離為a，離子從縫S1進入電場時的速度不計求該離子的比荷.18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知識與技能（1）了解原子結(jié)構(gòu)模型建立的歷史過程及各種模型建立的依據(jù)；（2）知道粒子散射實驗的實驗方法和實驗現(xiàn)象，及原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要內(nèi)容。2、過程與方法（1）通過對粒子散射實驗結(jié)果的討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)象的分析中歸納中得出結(jié)論的邏輯推理能力；（2）通過盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型的建立，體會建立模型研究物理問題的方法，理解物理模型的演化及其在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用；（3）了解研究微觀現(xiàn)象。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）通過對原子模型演變的歷史的學(xué)習(xí)，感受科學(xué)家們細(xì)致、敏銳的科學(xué)態(tài)度和不

6、畏權(quán)威、尊重事實、尊重科學(xué)的科學(xué)精神；（2）通過對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識的不斷深入，使學(xué)生認(rèn)識到人類對微觀世界的認(rèn)識是不斷擴大和加深的，領(lǐng)悟和感受科學(xué)研究方法的正確使用對科學(xué)發(fā)展的重要意義?！净犹骄俊?、湯姆孫的 模型，其觀點為 _ _。棗糕模型合作討論 電子的質(zhì)量比原子的質(zhì)量小得多，那么原子的結(jié)構(gòu)是什么樣的？電子在原子中處于什么位置？結(jié)論1： _ _ 觀察思考：勒納德發(fā)現(xiàn)高速度電子很容易穿透原子。這能說明什么呢？結(jié)論2： 思維點拔： 湯姆孫的模型僅僅是一種假設(shè)，這種理論要經(jīng)過實驗來驗證。2、粒子散射實驗合作討論1： 什么是粒子？它從哪里發(fā)出的？速度如何？結(jié)論1： _合作討論 2： 如何觀察粒子打到

7、何處？結(jié)論2： _ 合作討論3： 根據(jù)湯姆孫原子模型，粒子穿過金箔后最有可能朝什么方向運動？最不易朝哪個方向運動？結(jié)論3： _ 觀察思考：粒子散射實驗現(xiàn)象是：絕大多數(shù)粒子 ，少數(shù) 極少數(shù) 有的甚至 。從粒子散射實驗得到的結(jié)論是什么？結(jié)論： 湯姆孫的原子模型不能解釋粒子的 3、核式結(jié)構(gòu)模型合作討論1：粒子散射實驗結(jié)論中大多數(shù)粒子沿直線通過金箔，說明了什么？結(jié)論1：_ 合作討論2：粒子散射實驗結(jié)論中少數(shù)粒子被反彈，說明了什么？結(jié)論2：_ 合作討論3： 根據(jù)以上結(jié)論，盧瑟福提出了核式結(jié)構(gòu)模型，這是一個什么樣的模型？結(jié)論3：_ 【課堂訓(xùn)練】1盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說包括下列哪些內(nèi)容()A原子中心有

8、一個很小的核B原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里C原子正電荷均勻分布在它的全部體積上D帶負(fù)電的電子在核外空間繞原子核旋轉(zhuǎn)2、盧瑟福對粒子散射實驗的解釋是 ( )A、使粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是原子中電子對粒子的作用力B、使粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是庫侖力C、原子核很小，粒子接近它的機會很小，所以絕大數(shù)的粒子任然沿原來的方向前進D、能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的粒子是穿過原子時離原子核近的粒子3盧瑟福的粒子散射實驗結(jié)果表明了()A原子核是可分的B原子核是由質(zhì)子、中子組成C原子是由均勻帶正電的物質(zhì)和帶負(fù)電的電子構(gòu)成D原子內(nèi)部有一個很小區(qū)域，集中了原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量4、在粒子散射實驗中，當(dāng)粒子最接

9、近原子核時，粒子符合下列哪些情況 ( )A動能最小B勢能最小C粒子與原子核組成的系統(tǒng)能量最小D所受原子核斥力最大18.3 氫原子光譜【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（1）了解光譜的定義和分類；（2）了解氫原子光譜的實驗規(guī)律，知道巴耳末系；（3）了解經(jīng)典原子理論的困難。【學(xué)習(xí)重點】氫原子光譜的實驗規(guī)律?！緦W(xué)習(xí)難點】經(jīng)典理論的困難?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】1有些光譜是一條條的亮線，這樣的亮線叫_，這樣的光譜叫_。有的光譜看起來是連續(xù)在一起的光帶，這樣的光譜叫_。2盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型正確地指出了_的存在，很好的解釋了_，但是經(jīng)典的物理學(xué)既無法解釋原子的_，又無法解釋原子光譜的_特征。3光譜的類型主要有_和_。4不同原子發(fā)出的光譜

10、都不同，這樣的光譜也叫_。5利用光譜分析可以_。6在酒精燈的酒精中溶解些食鹽，燈焰會發(fā)出明亮的黃光，用攝譜儀拍攝下來的光譜中就會有鈉的_（填“明線”或“暗線”）光譜。用攝譜儀拍攝太陽光，可以分析太陽大氣的成份，就是利用太陽光的_（填“明線”或“暗線”）光譜。7利用白熾燈、蠟燭、霓虹燈、在酒精燈火焰中燃燒鈉鹽所產(chǎn)生的光譜中，能產(chǎn)生連續(xù)光譜的有_，能產(chǎn)生明線光譜的有_?！拘轮骄俊?、光譜閱讀課本54頁思考討論下列問題：（1） 什么是光譜 （2） 什么是線狀譜，具有什么特點？怎樣可以產(chǎn)生？ （3） 什么是連續(xù)譜，具有什么特點？怎樣產(chǎn)生的？ （4） 什么是吸收光譜？具有什么特點？怎樣產(chǎn)生的？ （5）

11、 進行光譜分析時應(yīng)分析什么光譜？為什么？ 2、氫原子光譜的實驗規(guī)律閱讀課本55頁，思考討論以下問題：巴耳末系的公式是怎樣的？氫原子光譜有什么特點？ 3 盧瑟福原子核式模型的困難閱讀課本56頁，思考以下問題：用經(jīng)典物理學(xué)在解釋氫原子光譜時遇到了什么困難？ 【練習(xí)鞏固】1、關(guān)于光譜和光譜分析的下列說法正確的是 ( )A日光燈產(chǎn)生的光譜是連續(xù)光譜 B太陽光譜中的暗線說明太陽上缺少與這些暗線相對應(yīng)的元素C我們能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成份 D連續(xù)光譜是不能用來作光譜分析的2關(guān)于光譜，下列說法正確的是()A大量原子發(fā)出的光譜是連續(xù)譜，少量原子發(fā)出的光是線狀譜B線狀譜由不連續(xù)的若干波長的光組成C作光譜分

12、析時只能用發(fā)射光譜，不能用吸收光譜D作光譜分析時只能用吸收光譜，不能用發(fā)射光譜3太陽光的光譜中有許多暗線，它們對應(yīng)著某些元素的特征譜線，產(chǎn)生這些暗線是由于()A太陽表面大氣層中缺少相應(yīng)的元素B太陽內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素C太陽表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素D太陽內(nèi)部存在著相應(yīng)的元素4對于巴耳末公式，下列說法正確的是()A所有氫原子光譜的波長都與巴耳末公式相對應(yīng)B巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見光部分的光的波長C巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光的一個線系的波長，其中既有可見光，又有紫外光D巴耳末公式確定了各種原子發(fā)光中的光的波長5以下論斷中正確的是()A按經(jīng)典電磁理論，核外電子受原子核庫侖引力，不能靜止只能

13、繞核運轉(zhuǎn)，電子繞核加速運轉(zhuǎn)，不斷地向外輻射電磁波B按經(jīng)典理論，繞核運轉(zhuǎn)的電子不斷向外輻射能量，電子將逐漸接近原子核，最后落入原子核內(nèi)C按照盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)理論，原子核外電子繞核旋轉(zhuǎn)，原子是不穩(wěn)定的，說明該理論不正確D經(jīng)典電磁理論可以很好地應(yīng)用于宏觀物體，但不能用于解釋原子世界的現(xiàn)象6根據(jù)光譜的特征譜線，可以確定物質(zhì)的化學(xué)組成和鑒別物質(zhì)，以下說法正確的是()A線狀譜中的明線是特征譜線，吸收光譜中的暗線不是特征譜線B線狀譜中的明線不是特征譜線，吸收光譜中的暗線是特征譜線C線狀譜中的明線與吸收光譜中的暗線都是特征譜線D同一元素的線狀譜的明線與吸收光譜中的暗線都是一一對應(yīng)的7、利用里德伯常量(R1.0

14、9677×107m1)求巴耳末線系中第三條譜線的波長和每個光子的能量18.4 玻爾的原子模型【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解玻爾原子理論的主要內(nèi)容。2了解能級、能量量子化以及基態(tài)、激發(fā)態(tài)的概念。【學(xué)習(xí)重點】玻爾原子理論的基本假設(shè)【學(xué)習(xí)難點】玻爾理論對氫光譜的解釋。【自主學(xué)習(xí)】一、玻爾原子理論的基本假設(shè)1玻爾理論的提出丹麥物理學(xué)家玻爾在普朗克關(guān)于黑體輻射的_和愛因斯坦關(guān)于_的概念的啟發(fā)下，把微觀世界中物理量取_的觀念應(yīng)用到原子系統(tǒng)，提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說2玻爾的原子結(jié)構(gòu)假說(1)軌道量子化電子在庫侖力作用下繞原子核做_，電子繞原子核運轉(zhuǎn)的半徑不是任意的，半徑的大小符合_時軌道才是可能的，電子在這些

15、軌道上繞核運轉(zhuǎn)_，不產(chǎn)生_(2)能量量子化內(nèi)容：電子在不同軌道上運動，原子處于不同的狀態(tài)，對應(yīng)不同的_，原子的能量也是_的幾個概念能級：_的能量值定態(tài)：原子中具有_的穩(wěn)定狀態(tài)基態(tài)：能量_的狀態(tài)激發(fā)態(tài)：除_之外的其他狀態(tài)(3)頻率條件原子光譜的解釋：當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道(能量記為Em)躍遷到能量較低的定態(tài)軌道(能量記為En，mn)時，會輻射出能量為h的光子輻射關(guān)系：h_稱為頻率條件原子吸收光子：處于低能量狀態(tài)的原子_光子后躍遷到高能量狀態(tài)，光子能量應(yīng)恰好等于_二、玻爾理論對氫光譜的解釋1玻爾理論對氫光譜的解釋按照玻爾理論，巴耳末公式中的正整數(shù)n和2，正好代表電子躍遷之前和_所處的定態(tài)軌道的

16、量子數(shù)n和2，巴耳末公式代表的應(yīng)該是電子從量子數(shù)n3,4,5的能級向量子數(shù)為2的能級躍遷時發(fā)出的_并從理論上求出里德伯常量R的值，且與實驗符合得很好同樣，玻爾理論也很好地解釋甚至預(yù)言了氫原子的其他譜線系2對氣體導(dǎo)電時發(fā)光機理的解釋氣體放電管中的原子受到高速運動的電子的撞擊，有可能向上躍遷到_，處于激發(fā)態(tài)的原子是_，會自發(fā)地向_的能級躍遷，放出光子，最終回到基態(tài)3對原子特征譜線的解釋原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時，放出的光子的能量等于前后_由于原子的能級是分立的，所以放出光子的能量也是分立的，因此原子的發(fā)射光譜是一些_的亮線又因為不同原子具有不同的結(jié)構(gòu)，能級各不相同，因此輻射(或吸收)_也不相同，所

17、以不同元素的原子具有不同的_三、玻爾模型的局限性1玻爾理論的成功之處第一次將_引入原子領(lǐng)域，提出了_和_的概念，成功地解釋了_的實驗規(guī)律2玻爾理論的局限性不能解釋稍微復(fù)雜一點的原子的光譜現(xiàn)象，原因是過多地保留了經(jīng)典理論，即保留_的觀念，把電子運動看做經(jīng)典力學(xué)描述下的_3電子云原子中的電子沒有確定的坐標(biāo)值，我們只能描述電子在某個位置出現(xiàn)_的多少，把電子這種概率分布用疏密不同的點表示時，畫出圖來就像云霧一樣，故稱_【鞏固練習(xí)】1玻爾在他提出的原子模型中所作的假設(shè)有()A原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子做變速運動，但不向外輻射能量B原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運動相對應(yīng)，而電子的

18、可能軌道的分布是不連續(xù)的C電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，輻射(或吸收)一定頻率的光子D電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運動的頻率2根據(jù)玻爾理論，氫原子中量子數(shù)n越大()A電子的軌道半徑越大B核外電子的速率越大C氫原子能級的能量越大D核外電子的電勢能越大3氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，下列說法中正確的是()A核外電子受力變小B原子的能量減少C氫原子要吸收一定頻率的光子D氫原子要放出一定頻率的光子5如圖畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應(yīng)的能量En.用下列幾種能量的光子照射處于基態(tài)的氫原子，能使氫原子發(fā)生躍遷或電離的是()A9 eV的光子B12 eV的光子C10.2 eV的光子 D15 eV的光子6氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子，已知基態(tài)氦離子能量為E154.4 eV，氦離子能級的示意圖如圖3所示，在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是() A40.8 eV B43.2 eVC51.0 eV D54.4