第18章原子结构导学案解析

1、学校：上饶县二中模块选修3-5编写人：姜智平 审稿人使用时间 第周第18章第1节电子的发现（第1课时）班级：姓名完成时间价得分学习目标：（1）了解阴极射线及电子发现的过程；初步了解原子不是最小不可分割的粒子。（2）知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导。培养学生对问题的分析和解决 能力课前预习案：一、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 ，接在感应线圈的上，金属环制成的 A，接感应线圈的 ，接通电源后，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了玻璃壁上淡淡的及管中物体在玻璃壁上的 .3实验分析：荧光的实质是由于玻璃受到

2、发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为.二、电子的发现1. 汤姆孙对阴极射线的探究（1）让阴极射线分别通过电场或磁场，根据 现象，证明它是 的粒子流并求出了其比荷.（2）换用不同材料的阴极做实验，所得粒子的 相同，是氢离子比荷的近两千倍.（3）结论：粒子带 ，其电荷量的大小与 大致相同，而质量 氢离子的质量，后来组成阴极射线的粒子被称为 .课堂探究案：一、第47页中的研究阴极射线的实验，分组讨论如何判断射线的电性 ？二、电子的发现（课本图18.1-2 所示）,A，上。物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。实验装置如图 从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过C1C2后沿直线打在荧光屏S

3、AG G o e _0 0飞寿O Q磁场（1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则V。= ?可判定，阴极射线带有 电荷。(2)为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。并求出(3)根据带电的阴极射线在电场中的运动情况，禾U用已有的知识自行推导出电子比荷的表达式。其速度偏转角为：tan r =又因为：tan v =则:Ey(D L)B2L2x思考：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷?当堂检测案1.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。若在如图18-1-3所

4、示的阴极射线管中都加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将 (填“向下”“向上”“向外”)偏转。图 18-1-32.如图18-1-5所示，有一电子(电荷量为 e)经电压为Uo的电 场加速后，进入两块间距为d,电压为U的平行金属板间，若电子从两 板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：金属板AB的长度。A _-B-VoUo +图 18-1-53你认为电子的发现，对人类探索物质微观世界有什么重大意义?学习目标（1）了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据；（2）知道:.粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及

5、其在物理学发展过程中的作用；课前预习案：本节重点讲述了 a粒子的散射实验及原子的核式结构模型。1. 卢瑟福a粒子散射实验的结果是：绝大多数a粒子穿过金箔后，少数a粒子发生了 极少数偏转角超过了 90。，甚至被“反弹”回来。2. a粒子散射实验中，造成a粒子偏转的主要原因是核内正电体对a粒子的作用。3. 卢瑟福通过实验提出了著名的模型。4. 根据卢瑟福核式结构理论，原子的 和都集中在原子核里。5. 原子核半径的数量级为 m原子半径的数量级是 6. 原子核所带正电荷数与 以及该元素在周期表内的 相等。7. 电子绕核旋转所需向心力就是核对它的 。课堂探究案：1. 如何建立原子结构模型的问题，为什么可

6、以用a粒子散射实验建构，以及a粒子散射实验怎样推翻了汤姆生的原子模型说。2 a粒子散射的实验结论与原子核式结构模型的具体关系。（1）绝大多数a粒子没有明显偏转，说明什么？你能说出具休原因吗? 极少数a粒子发生大角度偏转，有的甚至偏转角达180 。说明什么?我的困惑：1. 为什么可以用a粒子散射实验来研究原子的结构。2. 在进行a粒子散射的实验中为什么要用金等重金属，而不可以选用铝箔等轻金属。课堂检测案1. 在用a粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的a粒子的运动情况是 （）A. 全部a粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进B. 绝大多数a粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚

7、至被弹回C. 少数a粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回D. 全部a粒子都发生很大偏转2. 卢瑟福a粒子散射实验的结果（）A. 证明了质子的存在B. 证明了原子核是由质子和中子组成的C. 说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上D. 说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动3. 关于a粒子散射实验，下列说法正确的是（）A 只有极少数 a粒子发生了大角度散射B a粒子散射实验的结果说明了带正电的物质只占整个原子的很小空间C a粒子在靠近金原子核的过程中电势能减小D a粒子散射实验的结果否定了汤姆生给出的原子“枣糕模型”4. 下列关于原子核结构的说

8、法正确的是A 电子的发现说明了原子核内部还有复杂的结构B 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构C 粒子散射实验中绝大多数粒子发生了大角度偏转D 粒子散射实验中有的:-粒子生了大角度偏转的原因是:-粒子与原子核发生碰撞所致5. 在a粒子散射实验中，并没有考虑电子对粒子偏转角度的影响，这是因为A .电子体积很小，以致a粒子碰不到它B 电子质量远比比a粒子小，所以它对a粒子运动到影响极其微小C a粒子使各个电子碰撞的效果相互抵消D 电子在核外均匀分布，所以a粒子受电子作用的合外力为零学校：上饶县二中模块选修3- 5编写人：姜智平 审稿人 使用时间 第周第18章第3节氢原子光谱（第1课时）班级：姓名完成

9、时间价得分第三节学习目标1了解光谱的定义和分类。2. 了解氢原子光谱的实验规律，知道巴耳末系。3了解经典原子理论的困难。课前预习案：本节课重点讲述了氢原子光谱的实验规律及经典理论的困难。1. 有些光谱是一条条的亮线，这样的亮线叫 ,这样的光谱叫。有的光谱看起来是连续在一起的光带， 这样的光谱叫 。2. 光谱的类型主要有 和。3. 不同原子发出的光谱都不同，这样的光谱也叫 。4. 利用光谱分析可以 。5. 在酒精灯的酒精中溶解些食盐，灯焰会发出明亮的黄光，用摄谱仪拍摄下来的光谱中就会有钠的 （填“明线”或“暗线”）光谱。用摄谱仪拍摄太阳光，可以分析太阳大气的成份，就是利用太阳光的 （填“明线”或

10、“暗线”）光谱。6. 巴耳末公式反映了氢原子辐射 的分立特征。7. 卢瑟福的核式结构模型正确地指出了 的存在，很好的解释了，但是经典的物理学既无法解释原子的 ，又 无法解释原子光谱的 特征。课堂探究案本节重点是连续谱和线状谱的区别及氢原子光谱的实验规律。巴耳末公式中的n有两层含义请同学们讨论 n的两层含义？（1）经典物理学在解释原子光谱时遇到了什么困难?(2)学校：上饶县二中模块选修3- 5编写人：姜智平 审稿人使用时间 第周第18章 第4节波尔的原子模型 （第1课时）班级：姓名完成时间价得分分组讨论并回答下列问题1 关于光谱，下面说法中正确的是（）A. 炽热的液体发射连续光谱B. 太阳光谱中

11、的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相应的元素C. 明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成分进行分析D. 发射光谱一定是连续光谱2根据经典电磁理论，从卢瑟福原子模型可以得到的推论是（）A. 原子十分稳定，原子光谱是连续谱B 原子十分稳定，原子光谱是线状谱C.原子很不稳定，原子光谱是连续谱D 原子很不稳定，原子光谱是线状谱3 下列关于光谱的说法正确的是（）A. 根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成。B. 大量的原子发生的光谱是连续谱，少量的原子发生的光谱是线状谱。1（ 11 C. 巴耳末公式 =R 2 - 2 1入中的n只能取大于等于3的整数丸i2n丿D. 气体发出的光可能产生明线光谱，也可能产生

12、暗线谱。课后探究案1. 下列关于光谱的说法正确的是（）A. 炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱B 各种原子的线状谱中的明线和它的吸引谱中的暗线必定对应C. 气体发出的光只能产生线状光谱D. 甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱2. 下列关于光谱和光谱分析的下列说法正确的是（）A.日光灯产生的光谱是连续光谱B 太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相对应的元素C. 我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成份D. 连续光谱是不能用来作光谱分析的3. 对原子光谱，下列说法中正确的是（）A. 原子光谱是不连续的。B. 由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱

13、是相同的。C. 各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同。D .分析物质的明线光谱和暗线谱，都可以鉴别物质中含哪些元素。4. 日光灯正常工作时，灯管内的稀薄汞蒸气由于气体放电而发射几种特定的光子课本上的彩页上有汞的明线光谱彩图.光谱中既有可见光，又有紫外线.其中只有紫外线全被管壁上的 荧光粉吸收，并使荧光粉受到激发而发射波长几乎连续分布的可见光日光灯灯光经过分光镜后形成的光谱是（）A. 与白炽灯灯光的光谱相同的连续光谱B. 与太阳光光谱相同的光谱C. 连续光谱与汞的明线光谱（除紫外线外）相加的光谱D. 是吸收光谱学习目标1理解玻尔的轨道量子化理论，认识电子轨道的不连续性.2理解能

14、级的概念和原子发射与吸收光子的频率与能级差的关系.3理解玻尔理论对氢光谱理论的解释.课前预习案1 .根据玻尔的理论，电子在不同轨道上运动时能量是 的，轨道的量子化势必对应着 的量子化。这些具有确定能量的稳定状态称为 ，能量最低的状态叫 ，也就是说，原子只能处于一系列 的能量状态中。2. 由于原子的能级是不连续的，所以原子在跃迁时吸收或辐射的能量都不会是任意的，这 个能量等于原子跃迁时 。我们已经知道，频率为 v的光子的能量为 ，所以如果分别以 Em和En代表原子跃迁前后的能量，则hV=3 玻尔对氢原子光谱的解释是：原子从较高的能级向较低的能级跃迁时光子的能量等于前后 ，由于原子的能级是 的，所

15、以放出的光子能量也是 的，因此原子的发射光谱只有一些 的亮线。4 玻尔理论成功地解释了氢原子发光，他的成功之处在于引入了观念，而对复杂的原子发光，玻尔理论却无法解释，它的不足之处在于过多地保留了。5. 对于原子中的电子，不能用确定的坐标描述它们的 ，因此也无法用轨迹描述它们的运动，但是它们在空间各处出现的 是有一定规律的如果用圆点表示原子中的电子在某个位置附近出现的概率，概率 的地方点子密一些，概率 的地方点子稀一些，这样的概率分布图称做 .课堂探究案：1本节课从波尔原子理论的几条假设入手，提出了“量子化”概念，并且利用此理论， 成功解释了氢原子光谱。请利用好教材58页的氢原子能级图，建立起正

16、确的量子理论观。并讲述其轨道“不连续”的含义？2.对波尔理论的几条假设的深刻理解，可以类比地球卫星的运行情况，讨论交流它们的共同点？3. 请讲述你对教材58页氢原子能级图的理解。例1氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论下述说法中正确的是（A.电子绕核旋转的半径增大B.氢原子的能级增大C.氢原子的电势能增大D.氢原子的核外电子的速率增大弘 ;_r1/123.413.6图 18-4-1例2图18-4-1给出氢原子最低的4个能级，在这些能级间跃迁所辐射的光子的频率最多有P种，其中最小频率为fmin，则（）A. P= 5B . P=6C . fmin =.6 X 10 Hz。D . f min =.5

17、 X 10 Hz变式：用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后， 发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次 为V、V、V,由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：h v ;h v；h（ m+v）；h（ v+ v+v）以上表示式中（）A.只有正确B.只有正确C.只有正确D.只有正确当堂检测1.根据玻尔的原子理论，原子中电子绕核运动的半径（）A 可以取任意值B .可以在某一范围内取任意值C. 可以取一系列不连续的任意值D 是一系列不连续的特定值2 下面关于玻尔理论的解释中，不正确的说法是（）A 原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量B 原子中，虽然核外电子不断做加速运动，但只要能量状态不改变，就不会向外辐射能量C 原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射一定频率的光子D .原子的每一个能量状态都对应一个电子轨道，并且这些轨道是不连续的3 .根据玻尔理论，氢原子中，量子数N越大，则下列说法中正确的是（）A. 电子轨道半径越大B. 核外电子的速率越大C 氢原子能级的能量越大D. 核外电子的电势能越大4 .对玻尔理论的