2018-2019高二人教版物理选修3-5课件：第18章 原子结构 18.1

1 课题 电子的发现

【课型】

情景教学 实验探究

【课标要求】

了解人类探究原子结构的历史以及有关经典实验

【教材分析】

将本节作为原子结构的第一个内容，是因为电子的发现拉开了人类认识原子内部结构的序幕，人们对微观世界的探索获得了第一个突破性进展。在此后的三、四十年的时间内，人们对微观世界的探索捷报频传，迅速发现了微观世界的运动规律，谱写了物理科学的崭新篇章。把“电子的发现”单列一节来处理，目的不仅是为教材后续关于原子结构的内容做准备和铺垫，还在于电子的发现本身在科学史以及科学方法论中的重要性。本节知识内容主要分为阴极射线和电子的发现两个部分，而将重点放在情感目标的渗透上——电子发现过程蕴含的科学方法，以及科学家热爱科学、勇于创新的科学精神。

【学情分析】

学生在初中阶段就已了解原子的基本结构，知道核外电子带负电，高中阶段在电磁场部分也经常接触电子模型，因此对于电子学生在知识上并不陌生，但对电子的发现过程，特别是电子发现过程中体现的研究方法以及对微观科学发展的意义了解较少，因此本课的重点不在知识和技能上，而是通过回顾电子发展的历史，以物理学史及物理研究方法为线索展开。学生在学习磁场时已接触过阴极射线，但对其产生原理不太清楚，因此在本节内容的学习展开过程中有必要对阴极射线做更为详细的探究。

【教学目标】

1、知识与技能

知道阴极射线的产生原理，回顾带电粒子在电场、磁场中运动的相关知识

2、过程与方法

2 通过回顾电子发现的过程，了解微观粒子的研究方法，体会物理学从提出问题到实验论证的研究方法

3、情感、态度、价值观

认识电子的发现对物理学发展及社会发展的意义，了解科学家在面对已有经验和现实困扰的情况下，排除各种干扰因素，以敏锐的洞察力和思维创造性地展开科学探索的科学精神，从而产生对前人的崇敬之情，激发献身科学的探索激情。

【重、难点分析】

重点：体会物理学的研究过程，体验勇于创新的科学精神，了解微观粒子的研究方法。

18.1电子的发现

一、选择题

1、在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可以忽略，这是因为与α粒子相比，电子的（）

A、电量太小

B、速度太小

C、体积太小

D、质量太小

2、二十世纪初，为研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，如图装置的实验是（）

A、α粒子散射实验

B、发现质子的实验

C、发现电子的实验

D、发现中子的实验

3、下列五幅图涉及到不同的物理知识，其中说法不正确的是（）

A、图甲：原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成

B、图丙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能

C、图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一

D、图戊：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

4、下列事例中能说明原子具有核式结构的是（）

A、光电效应现象的发现

B、汤姆逊研究阴极射线时发现了电子

C、卢瑟福的α粒子散射实验发现有少数α粒子发生大角度偏转

D、天然放射现象的发现

5、下列有关原子核式结构理论不正确的是（）

A、原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子

B、原子的正电荷均匀分布在整个原子中

C、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里

D、带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转

6、下列说法正确的（）

A、若使放射性物质的温度升高，其半衰期不变

B、α粒子散射实验可以估算出原子核直径的数量级为10﹣10m

C、β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的

D、汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构

7、下列能揭示原子具有核式结构的是（）

A、α粒子散射实验

B、天然放射现象

C、电子的发现

D、氢原子光谱是线状谱

8、有关原子结构，下列说法正确的是（）

A、玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱

人教版高中物理选修3—5知识点总结

第十六章 动量守恒定律动

16.1实验探究碰撞中的不变量

碰撞的特点:1、相互作用时间极短。

2.相互作用力极大，即内力远大于外力。

3、速度都发生变化。

一、实验的基本思路

1、一维碰撞：我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。

2、猜想与假设：一个物体的质量与它的速度的乘积是不是不变量?

3、碰撞可能有很多情形。例如两个物体可能碰后分开，也可能粘在一起不再分开。

二、需要考虑的问题

①如何保证碰撞是一维的？即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动。在固定的轨道上做实验——气垫导轨。

②怎样测量物体的质？用天平测量。

③怎样测量两个物体在磁撞前后的速度?

速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。

④数据处理：列表。

参考案例一气垫导轨和光电门研究碰撞。

参考案例二利用单摆研究碰撞

参考案例三利用打点计时器研究碰撞

参考案例四利用平抛运动研究碰撞

研究能量损失较小的碰撞时，可以选用参考案例二;研究碰撞后两个物体结合在一起的情况时，可以选用参考案例三。参考案例四测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度。实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。

16.2动量定理

一、动量

1、定义：把物体的质量 m和速度ʋ的乘积叫做物体的动量p，用公式表示为p = mʋ

2、单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是 kg•m/s

3、动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同。

4、注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度。

5、动量的变∆p

①某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量p' ，跟初状态的动量p的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即p = p' - p。

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高二物理选修3-5第18章原子结构

专题专练：能级跃迁规律的应用

一、激发、跃迁、电离。

1.光照激发:原子吸收光子的能量而被激发称为光致激发.其吸收的光子的能量必须等于两能级的能量差,否则不被吸收,不存在激发到n能级时能量有余,而激发到n+1时能量不足,则可激发到n能级的

问题.

2.碰撞激发:原子吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发称为碰撞激发.实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E=Em-En),就可使原子发生能级跃迁.

3.能级跃迁:原子吸收或辐射的光子能量等于原子两能级间的能级差,用公式hν=Em-En确定.

4.电离:光子和原子作用使原子发生电离的情况,则不受公式hν=Em-En的限制,这是因为原子一旦电离,原子结构即被破坏,因而不再遵守有关原子结构的理论.

例如:基态氢原子的电离能为13.6 eV

(1)只要大于或等于13.6 eV光子都能被基态的氢原子吸收而发生电离,只不过入射光子的能量越大,原子电离后产生的自由电子的动能越大,这与光致激发有所不同.

(2)至于实物粒子和原子碰撞的情况,只要入射粒子的动能大于或等于电离能13.6 eV,就可能使氢原子电离. 2 / 14

题型一:有关能级跃迁概念的区别和联系以及规律的应用

例1.将氢原子电离,就是从外部给电子以能量,使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子.

(1)若要使n=2的激发态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子?

(2)若用波长为200 nm的紫外线照射处在n=2能级的氢原子,则电子飞到离核无穷远处的速度为多大?(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子的电荷量e=1.6×10-19 C,电子的质量me=0.91×10-30 kg)

解析:(1)要使处于n=2的氢原子电离,照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处,