汤姆生原子模型理论

电子的发现与汤姆生原子模型

第一节 电子的发现与汤姆生原子模型

第二节 原子的核式结构模型

一、教学目标

1、 知识能力方面：

a.了解α粒子散射实验的装置、做法和结果.

b.理解卢瑟福的原子结构学说，并会用学说解释α粒子散射现象.

c.培养学生的观察能力和推理分析的能力.

2、德育方面：

培养学生辩证唯物主义的观点和热爱科学、勇于探索的精神.

二、教具

α粒子散射电影片、16mm放映机、幻灯机、幻灯片、写有问题的小黑板.

三、教学重点、难点

重点：电子的发现、α粒子散射实验

难点：从α粒子散射实验的现象分析得到卢瑟福的原子结构模型

四、教学过程

一、引入新课

1.引子：今天我们开始学习原子和原子核一章.研究的对象是微观粒子.

2.提问：你知道原子的结构是怎样的？

答：原子是由电子和原子核组成的.

追问：你知道这是通过什么实验，经怎样的分析推理得到的？

答：不知道（或不完全知道）.

3.导入：我们对原子结构已有所认识，但还不全面、不系统，特别是还不知道怎样在

电子的发现与汤姆生原子模型

实验和理论的相互推动下，使认识得到发展的，这恰是本章的重点，现在我们沿着历史发展的线索开始这一章的学习.（板书课题）

二、新课教学

（一）物质结构的早期探究

（二）电子的发现和汤姆生原子模型

1.电子的发

羈第三节 玻尔的原子模型、能级

薆第四节 氢原子光谱与能级结构

一、

二、 芆教学目标

薄（一）知识与技能

蚀 1．了解玻尔的三条假设．

蕿2．通过公式 和 使学生了解原子能级、轨道半径和量子数n的关系．

莆3．了解玻尔理论的重要意义．

蚁（二）过程与方法

莂通过玻尔原子模型的建立，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其在物理学发

展过程中的作用。

莈二、重点、难点分析

蒅 1．玻尔理论是本节课的重点内容，通过学习玻尔的三条假设使学生了解玻尔把原子结构的理论向前

推进了一步．

肂 2．电子在可能的轨道上的能量是指电子总的能量，即动能和电势能的和，这点学生容易产生误解；

对原子发光现象的解释也是学生学习的难点．

袀三、教学过程

膇 复习提问：

薅 1．α粒子散射实验的现象是什么？

蒃 2．原子核式结构学说的内容是什么？

薂新课讲解：

袆 （一）原子核式结构跟经典电磁理论的矛盾

蚅 1．原子将是不稳定的

袄 按照经典理论，绕核加速运动的电子应该辐射出电磁波，因此它的能量逐渐减小，随着能量的减小，

电子绕核运动的半径也要减小，电子将沿着螺旋线的轨道落入原子核而使原子“坍塌”。这样原子是不稳定的。

肀2．大

课题 课程设计者 三维目标 教学准备 复习提问 量子论视野下的原子模型 敖威 知识与技能：1、解原子核式结构与经典电磁理论的矛盾。2、 玻尔原子模型的建立及其主要假设。3、氢原子的能级图和原子光谱。 1、 α粒子散射实验的物理意义是什么？ 2、 卢瑟福提出了什么样的原子模型？ 卢瑟福的原子核式结构模型，很好的解释了α粒子散射实验。但从经典电磁理论的角度解释原子核式结构则出现了矛盾。 一、原子核式结构与经典电磁理论的矛盾 矛盾1、原子塌陷——事实原子很稳定 矛盾2、原子光谱为连续光谱——事实原子光谱为线性光谱 这是怎么回事呢？如何解决这个矛盾？玻尔提出了自己的理论。他并未否定卢瑟福的原子核式结构，而是认为应否定用经典电磁理论对核式结构的解释。必须在原子范围内抛弃经典电磁理论，建立新的原子理论。玻尔想到：“只有量子假说才是摆脱困境的唯一出路。” 二、玻尔假设 1913年，玻尔在卢瑟福模型的基础上，引入了量子论。建立了玻尔原子模型。提出3条假设： 1、 定态假说（能量的量子化） 原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中的原子是稳定的，这些状态叫做定态。处于定态的原子其核外电子只绕核转动，不对外辐射能量产生电磁波。 原子处于

分子模型实验部分参考答案：

1、 构成甲烷和二氯甲烷的球棒模型。它们有对称中心吗？有对称面吗？各有多少？ CH4 无对称中心，有6个对称面 CH2Cl2 无对称中心，有2个对称面

2、 构成乙烷分子的两种构象：重叠式和交叉式，画出它们的纽曼投影式。 乙烷分子的交叉构象有对称中心吗？有对称面吗？如有，各有多少？ 乙烷分子的重叠构象有对称中心吗？有对称面吗？如有，各有多少？

乙烷分子的交叉构象 有1个对称中心，有3个对称面 乙烷分子的重叠构象 没有对称中心，有4个对称面 3、 构成正丁烷的构象。 首先使所有C-C键都成重叠构象（C2-C3键为全重叠构象），沿C2-C3键轴观察：画出其纽曼投影式，此时分子有对称面或对称中心吗？如有，有几个？ 再使所有C-C键都成交叉式构象（C2-C3键为对位交叉构象）。沿C2-C3键轴观察：画出其纽曼投影式，此时分子有对称面或对称中心吗？如有，有几个？ 比较这两种现象，哪一种更稳定？

重叠构象： 有2个对称面， 无对称中心 交叉构象： 有1个对称面， 1个对称中心 交叉构象较重叠构象稳定。

4、 构成环己烷分子的船式和椅式两种构象。

2.4 波尔的原子模型能级

三维教学目标

1、知识与技能

（1）了解玻尔原子理论的主要内容；

（2）了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。

2、过程与方法：通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。

3、情感、态度与价值观：培养我们对科学的探究精神，养成独立自主、勇于创新的精神。教学重点：玻尔原子理论的基本假设。

教学难点：玻尔理论对氢光谱的解释。

教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。

（一）引入新课

提问：

（1）α粒子散射实验的现象是什么？

（2）原子核式结构学说的内容是什么？

（3）卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾？

电子绕核运动（有加速度）

辐射电磁波频率等于绕核运行的频率

能量减少、轨道半径减少频率变化

电子沿螺旋线轨道落入原子核原子光谱应为连续光谱

（矛盾：实际上是不连续的亮线）

原子是不稳定的

（矛盾：实际上原子是稳定的）

为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年提出了自己的原子结构假说。

（二）进行新课

1、玻尔的原子理论

（1）能级（定态）假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。（本假设是针对原子稳定性提出的）

（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为E n）

2013版高中物理 18.4 玻尔的原子模型分层达标训练 新人教版选修3-5

【课堂训练】

1.根据玻尔理论，关于氢原子的能量，下列说法中正确的是( ) A.是一系列不连续的任意值 B.是一系列不连续的特定值 C.可以取任意值 D.可以在某一范围内取任意值

2.(2012·太原高二检测)用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发出的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则( ) A.ν0＜ν

1

B.ν3=ν2+ν1

C.ν0=ν1+ν2+ν

3

D.

111?? ?1?2?33.(2012·北京高考)一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级。该氢原子( ) A.放出光子，能量增加 B.放出光子，能量减少 C.吸收光子，能量增加 D.吸收光子，能量减少

4.(2012·宝鸡高二检测)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.氢原子的能量增大 C.氢原子的电势能增大 D.氢原子核外电子的速率增大 【课后巩固】

1.(2012·大庆高二检测)若规定氢原子处于基态时的能量为E1=0，则其他各激

14年浙教版新教材。上公开课课用的,经过整理条理清晰,感觉不错!

我们已经知道分子是由原子构成的，原子 的质量和体积都非常的小。那么原子是否就是 不可再分的最小微粒？如果不是那它的结构又 是如何？为了探索原子结构，科学家们进行了无数 的探索和实验。原子的结构模型在此过程中被 不断修正完善。

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英国化学家道尔顿 (J.Dalton , 1766~1844)

近代科学原子论 一切物质都是由最小的粒 子—原子构成。 原子是坚实的、不可再分的 实心球。

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原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现原子内有电子(1897年) 电子是种带负电的微粒， 普遍存在于各种原子之中。 (西瓜模型):原子是一 个均匀分布着正电荷的微 粒，其中镶嵌着许多电子， 中和了电性，整个原子是 英国物理学家汤姆生 电中性的。 (J.J.Thomson ,1856~1940)

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卢瑟福和助手做了著名的 α粒子(带正电)轰击

二、 金属晶体的原子堆积模型

金属晶体原子平面排列方式有几种？探究 2 2 1 A 4 3 1 A 6 5 4 3

配位数为4 非密置层

配位数为6 密置层

非密置层层层堆积情况1: 相邻层原子在同一直线上的堆积

金属晶体的堆积方式──简单立方堆积

简单立方堆积

配位数：6 晶胞含金属原子数 1

例： (Po)

非密置层层层堆积情况2: 相邻原子层上层原子填入下层原子的凹穴中

体心立方堆积

体心立方堆积

配位数： 8 晶胞含金属原子数: 2 金属晶体的堆积方式──钾型

密置层堆积方式不存在两层原子在同一直线 的情况，只有相邻层紧密堆积方式，类似于钾型。思考：第二层 对第一层来讲最紧密的堆积方式有几种？

1 6

2 3 6

1 5

23 4 6

15

23 4

5

4

,

思考：对第一、二层来说，第

三层可以最紧密的堆积方式有A B

几种？

一种是将球对准 第一层的球。

另一种排列方式，是 将球对准第一层的 2 ,4,6 位

1 6 5

23 4 6 5 4 1 2 3

一种是将球对准 第一层的球。

下图是此种六方 紧密堆积的前视图 A

1 6 5

23 4

B

A于是每两层形成一个 周期，即 AB AB 堆积方 式，形成六方紧密堆积。 B A

六方密堆积

配位数： 12 。 ( 同层 6,上下层各 3 )晶胞含

PEST 分析模型：

PEST分析是指宏观环境的分析，宏观环境又称一般环境，是指影响一切行业和企业的各种宏观因素。对宏观环境因素作分析，不同行业和企业根据自身特点和经营需要，分析的具体内容会有差异，但一般都应对政治（Political）、经济（Economic）、社会（Social）和技术（Technological）这四大类影响企业的主要外部环境因素进行分析。简单而言，称之为PEST分析法。

PEST分析相对简单，并可通过头脑风暴法来完成。 PEST分析的运用领域有： 公司战略规划、市场规划、产品经营发展、研究报告撰写。

刘易斯模型 二元经济模型的基本要点如下：

(1)不发达经济是由两个不同性质的经济部门所组成的。一个是传统部门

（traditional sector）；另一个是现代部门。从生产技术方面来看，传统部门采用的是手工为主的生产技术，这些技术基本上是本地长期的生产实践中缓慢形成的。现代部门使用的是以大机器设备为主的资本集约型生产技术，多半是从先进国家引进的。从经济性质看，传统部门经济的货币化程度很低，生产的目的主要是维持全体共同体成员的生存，通行的是共同体原则，根据这一原则，在农业生产单位或农村社区内部，生产者（经营者）在决定劳动力雇佣

第十八章 原子结构

4玻尔的原子模型

【学习目标】

1．知道玻尔原子理论的基本假设的主要内容。

2．了解能级、跃迁、能量量子化以及基态、激发态等概念。

3．能用玻尔的原子理论简单解释氢光谱，同时了解玻尔理论的不足之处。

【重点难点】

1．玻尔理论的基本假设。

2．能级跃迁等知识的本质理解。

【课前预习】

1．玻尔理论的基本假设

（1）轨道量子化

围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些_______、_______数值，这种现象叫做轨道量子化。

（2）能量量子化

①定态：电子在不同的轨道对应不同的_________，在这些状态中尽管电子在做变速运动，却不向外__________，在这些状态中原子是_______。

②能量量子化：电子在不同轨道对应不同的状态，原子在不同的状态中具有不同的________，因轨道是量子化的，所以原子能量也是_________。__________实验充分说明了这一点。 ③能级：把量子化的_________称为能级，其中能量最低的状态叫做_________，其他状态叫做__________，处于____________的原子最稳定。

（3）频率条件

①跃迁：当电子从能量较高（较低）的定态轨道跳到能量较低（较高）的定态轨道的过程。 ②电磁辐射：当电子在