第三单元　人类对原子结构的认识.ppt

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1、专题1化学家眼中的物质世界第三单元人类对原子结构的认识第1课时原子结构模型的演变授课人：江苏省江都中学高峰提起原子结构模型，你首先想到的哪一种？调查提起原子结构模型，你首先想到的哪一种？调查PlumPuddingModel历史呈现1（1）原子中有什么？（2）原子中各成分如何相互作用、影响联系的？（3）它们是怎么运动的？科技馆卢瑟福α粒子散射实验装置1909年起，卢瑟福开始指导盖革(H.Geiger)和马斯登(E.Marsden)做α粒子轰击金箔的散射实验。卢瑟福的重击模型建构1背景11895年伦琴发现X射线1896年贝克勒尔发现放射性1878年克鲁克斯发现阴极射

2、线射线1898年卢瑟福发现α射线和β射线1899年汤姆生测定了自由电子电荷1897年汤姆生测定了阴极射线粒子荷质比1905年爱因斯坦提出光量子假设背景11903年汤姆生提出PlumPudding模型几乎同时，长岗半太郎提出Saturnian模型1803年，英语教师及自然哲学家约翰·道尔顿（JohnDalton）用原子的概念解释了为什么不同元素总是呈整数倍反应，即倍比定律（lawofmultipleproportions）。他提出每一种元素只包含唯一一种原子，而这些原子相互结合起来就形成了化合物。背景1问题11-1如何通过实验观察认识原子结构,是通过观察、推理或想

3、象？盖革与马斯登是如何计数粒子的？1-2盖革与马斯登的粒子散射实验数据如何证实卢瑟福的原子有核模型？黑箱作业体验问题11-3你如何通过实验观察认识箱内物质结构,是通过观察、推理或想象？1-4这项探究活动如何改进，更好的解释卢瑟福模型？【实验证据】1.实验发现大多数α粒子散射角很小，平均只有2°~3°的偏转；2.约1/8000散射大于90°；3.极个别的散射角等于180°【理论支撑】库仑定律【原有模型】【存在问题】西瓜模型无法解释α粒子散射实验中的大角度散射探究1【比较启发】【模型修正】正电荷只能集中在一个很小的核心【分析验证】【创建新模】一砂一世界模型建构2问题

4、22-1对于卢瑟福原子结构模型与“行星-太阳”体系类比,可比的特征有哪些？（如太阳——原子核）库伦定律与万有引力定律类比2-2从关系、属性等角度绘制类比图像【理论支撑】量子理论【原有模型】【存在问题】稳定性探究2【模型假设】有轨（定态跃迁）【分析验证】【创建新模】按照经典电动力学,当带电粒子有加速度时,就会辐射;电子轨道半径会连续缩小，最终电子会落到原子核上,造成原子坍塌；但原子并未坍塌。且经典理论认为，原子光谱，是电子运动发射出来的电磁波，它频率等于辐射运动的频率。由于轨道缩小，其运动频率变化，光谱应是变化的；但实际上原子光谱是十分稳定的。【数学计算】氢原子光

5、谱玻尔玻尔以阴阳太极图(见图)作为家族的族徽，上面写有拉丁语“对立即互补”，以标示这貌似简单、实为诡秘的互补原理。看来，玻尔对来自东方的神秘理论，有着浓厚的兴趣。解开原子千年之谜模型建构3【创建新模】1895年，成为汤姆生的学生；1898年，发现α射线和β射线1908年，获得该年度的诺贝尔化学奖；1909年，α粒子散射实验，1911年，提出了原子核式结构模型；1912年，成为玻尔的老师；1919年，首次实现了元素的人工转变，用α粒子轰击氮原子，发现质子；1920年，预言中子的存在，1932年被查德威克用α粒子轰击铍原子证实；1921年，助手索迪获诺贝尔化学奖；1

6、922年，学生阿斯顿获诺贝尔化学奖；1922年，学生玻尔获诺贝尔物理学奖；1927年，助手威尔逊获诺贝尔物理学奖；1935年，学生查德威克诺贝尔物理学奖；1948年，助手布莱克特获诺贝尔物理学奖；1951年，学生科克拉夫特和瓦耳顿，共同获得诺贝尔物理奖；1978年，学生卡皮查获诺贝尔物理奖……据3月25日报道，经过6年的奋战，我国号称“超级显微镜”的散裂中子源计划已经于东莞圆满收官。别看这东西不大，造价居然高达23亿元，是绝对的高科技。散裂中子源的建成意味着继美日英之后，我国成为世界上第四个拥有散裂中子源的国家，是我国在微观领域的又一次突破。中国散裂中子源靶心全

7、貌感谢省常中诸位同学老师敬请各位专家同仁指导