全国通用版2018-2019高中物理第十八章原子结构第一节电子的发现学案新人教版选修3

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1、第一节　电子的发现〔情景切入〕世界是物质的。物质是绚丽多彩的：火红的太阳，蔚蓝的大海。还有一些物质是肉眼无法感知到的。物质是有结构的，组成物质的原子可以再分吗？它有什么样的结构呢？道尔顿、汤姆孙、卢瑟福、玻尔等物理学家心目中的原子是什么样的呢？学了本章内容，你就能回答以上问题了。〔知识导航〕本章内容以人们认识微观世界的过程为线索，介绍了历史上著名的实验及根据实验得出的关于电子的发现、原子结构、原子光谱和激光的产生的基础知识。本章内容可分为二个单元：第一单元(第1～2节)主要介绍了电子及原子结构的发现、发展过程。第二单元(第3～4节)主要讲了氢原子光谱的实验规律及玻

2、尔理论。本章的重点是原子的核式结构及氢原子的能级跃迁。本章的难点是人类研究微观世界的方法、原子的能级跃迁。〔学法指导〕1．学习本章时要注意沿着历史的足迹，了解和认识人类发现电子、原子结构探索的过程，体会科学家研究问题的方法精髓：大胆猜想，设计实验检验的科学思维方法，了解原子结构理论在现代科学技术中的应用。2．要理解α粒子散射实验，对α粒子散射实验的实验装置、怎样观察实验现象都要十分清楚。可采用逆向思维，结合原子的核式结构模型来加深理解实验中绝大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生较大角度偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°的原因。3．卢瑟福的核式结构模型与玻尔原子

3、模型是两个重要的原子模型，知识它们的相同点在于带正电的核处在圆心上，电子绕核做经典的圆周运动。不同点是玻尔引入了量子化，认为电子的轨道半径和能量值是不连续的。4．结合能级图深刻理解氢原子能级跃迁问题，知道原子跃迁的条件是光子能量符合两个轨道之间的能量差。知道电离是一种特殊的跃迁。会结合能级图计算氢原子跃迁时释放或吸收光子的频率。　学习目标※了解电子发现的过程及辉光放电现象※知道电子的概念及电子的电荷的数值及质量※体验科学思想、方法的重要性和科学家的崇高科学精神　知识导图知识点1　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__阴极__，接感应线圈的负

4、极，A是金属环制成的__阳极__，接感应线圈的正极，接通电源后，感应线圈产生的__近万伏__的高电压加在两个电极之间。可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玻璃壁上__淡淡的荧光__及管中物体在玻璃壁上的__影__。3．阴极射线荧光是由于玻璃受到__阴极__发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为__阴极射线__。知识点2　电子的发现1．汤姆孙的探究方法(1)让阴极射线分别通过电场或磁场，根据偏转现象，证明它是__带负电__的粒子流并求出了其比荷。(2)换用不同的阴极做实验，所得__比荷__的数值都相同，是氢离子比荷

5、的近__两千__倍。证明这种粒子是构成各种物质的共同成分。(3)进一步研究新现象，不论是由于正离子的轰击，紫外光的照射，金属受热还是放射性物质的自发辐射，都能发射同样的__带电粒子__——电子。由此可见，电子是原子的__组成部分__，是比原子更__基本__的物质单元。2．密立根“油滴实验”(1)精确测定__电子电荷量__。(2)电荷是__量子化__的。3．电子的有关常量电子的电量：e＝__1.602×10－19__C根据比荷，计算出电子的质量为m＝__9.1×10－31__kg质子质量与电子质量的比值为＝__1836__4．电子发现的重大意义电子是人类发现的第一个

6、比原子小的粒子。电子的发现，打破了原子__不可再分__的传统观念，使人们认识到原子不是组成物质的__最小__微粒，原子本身也有内部__结构__。从此，原子物理学飞速发展，人们对物质结构的认识进入了一个新时代。预习反馈『判一判』(1)阴极射线本质是氢原子。(×)(2)阴极射线本质是电磁波。(×)(3)物体的带电荷量可以是任意值。(×)(4)物体带电荷量的最小值为1.6×10－19C。(√)(5)阴极射线在真空中沿直线传播。(√)『选一选』(多选)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是(　AD　)A．汤姆孙通过阴极射线在

7、电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷B．汤姆孙通过光电效应的研究，发现了电子C．电子的质量是质子质量的1836倍D．汤姆孙通过对不同材料做阴极发出的射线研究，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更小的基本的物质单元解析：汤姆孙和他的学生测出阴极射线的电荷及比荷。『想一想』如图所示为汤姆孙的气体放电管。(1)在金属板D1、D2之间加上如图所示的电场时，发现阴极射线向下偏转，说明它带什么性质的电荷？(2)在金属板D1、D2之间单独加哪个方向的磁场，可以让阴极射线向上偏转？答案：(1)带负电　(2)垂直纸面向外

8、解析：(1