高二物理教案：《原子結(jié)構(gòu)》教學設計
來源：網(wǎng)絡整理 2018-11-20 14:22:40
高二物理教案：《原子結(jié)構(gòu)》教學設計
【學習目標】
1、了解人類發(fā)現(xiàn)電子的過程。知道α粒子散射實驗的原理及實驗結(jié)果。(重點)
2、知道原子核式結(jié)構(gòu)模型;了解氫原子的光譜。(重點與難點)
3、了解原子的能級結(jié)構(gòu);知道能量量子化。(重點與難點)
【知識要點】
一、電子的發(fā)現(xiàn)：1897年，英國物理學家發(fā)現(xiàn)了電子，明確電子是原子的組成部分，揭開了研究原子結(jié)構(gòu)的序幕.通過“油滴實驗”測定了電子所帶的電荷量，同時發(fā)現(xiàn)了電荷是的。
二、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
1.湯姆孫提出了“西瓜模型”或“棗糕模型”
2.盧瑟福 粒子散射實驗
(1)結(jié)果： 粒子穿過金箔后，基本上仍沿前進，但有 粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角大于，有的甚至被。
α源
金箔
顯微鏡
(2)盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)模型：
在原子中心有一個很小的核叫原
子核，原子的正電荷和幾乎全部
都集中在原子核上，帶負電的電子
在核外空間繞核高速旋轉(zhuǎn).
(3)對 粒子散射實驗結(jié)果的解釋：
由于原子核很小，α粒子在金箔中十分接近原子核的機會很少，故絕大多數(shù) 粒子穿過金箔后，基本上仍沿原方向前進，極少數(shù) 粒子距離原子核很近，由于原子核質(zhì)量、電量均比較大，故發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來。
3.原子核的電荷與尺度
原子半徑的數(shù)量級為10-10m左右，原子核半徑的數(shù)量級為10-15m左右。
三、氫原子光譜
1.線狀譜和連續(xù)譜：光譜是一條條分立的，稱為線狀譜。光譜是連在一起的，稱為連續(xù)譜。
2.原子的特征譜線：各種原子的發(fā)射光譜都是。不同原子的線狀譜，我們把這些不同的譜線稱為原子的。利用原子的特征譜線分析物質(zhì)的方法稱為。
四、玻爾的原子模型
1.玻爾的原子理論
(1)能級(定態(tài))假設：原子只能處于一系列的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量。這些狀態(tài)叫。原子在不同的狀態(tài)中具有不同的能量，因此原子的能量是的。這些量子化的能量值叫做。能量最低的狀態(tài)叫做，其他的狀態(tài)叫做。(本假設是針對原子穩(wěn)定性提出的)
(2)躍遷假設：原子從一種定態(tài)(設能量為En)躍遷到另一種定態(tài)(設能量為Em)時，它(或)一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的決定，即 (h為普朗克恒量)(本假設針對線狀譜提出)(3)軌道量子化假設：原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應。原子的定態(tài)是的，因此電子的可能軌道的分布也是的。(針對原子核式模型提出，是能級假設的補充)
2.氫原子的能級圖從玻爾的基本假設出發(fā)，運用經(jīng)典電磁學和經(jīng)典力學的理論，可以計算氫原子中電子的可能軌道半徑和相應的能量。(1)氫原子的大小：氫原子的電子的各條可能軌道的半徑rn： n=1，2，3……
r1代表第一條(離核最近的一條)可能軌道的半徑r1=0.53×10-10m(2)氫原子的能級：①原子在各個定態(tài)時的能量值En稱為原子的能級。它對應電子在各條可能軌道上運動時的能量En(包括動能和勢能) n=1，2，3……E1代表電子在第一條可能軌道(即離核最近的)上運動時的能量E1=-13.6eV 注意：計算能量時取離核無限遠處的電勢能為零，電子帶負電，在正電荷的場中為負值，電子的動能為電勢能絕對值的一半，總能量為負值。n是正整數(shù)，叫量子數(shù)。氫原子的能級圖如圖所示。
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