第 3 课时 原子结构一、原子结构1.电子的发现(1)英国物理学家汤姆孙使用气体放电管对阴极射线进行了一系列实验研究。① 让阴极射线分别通过电场和磁场,根据偏 转 现象,证明它是带负电的粒子流并求出其比荷。② 换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同,是氢离子比荷的近两千倍。证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。(2)电子① 组成阴极射线的粒子称为电子。② 密立根“油滴实验”结论2.汤姆孙原子模型汤姆孙于 1898 年提出了原子模型,他认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内,电子镶嵌其中。3.α 粒子散射实验(1)实验装置:α 粒子源、金箔、放大镜和荧光屏。(2)实验现象:① 绝大多数的 α 粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进;② 少数 α 粒子发生了大角度偏转;③ 极少数 α 粒子的偏转角度大于 90 ° ,甚至有极个别 α 粒子几乎被“撞了回来”。(3)实验意义:卢瑟福通过 α 粒子散射实验,否定了汤姆孙的原子模型,建立了核式结构模型。4.核式结构模型1911 年由卢瑟福提出,在原子中心有一个很小的核,叫原子核。它集中了原子全部的正电荷和几乎全部的质量,电子在核外空间运动。5.原子核的电荷与尺度二、氢原子光谱1.氢原子光谱的实验规律巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式=R(n=3,4,5,…),R 是里德伯常量,R=1.10×107 m-1,n 为量子数。2.玻尔理论(1)定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量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。(2)跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即 hν=Em- E n。(h 是普朗克常量,h=6.63×10-34 J·s)(3)轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。3.氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图,如图所示(2)氢原子的能级和轨道半径① 氢原子的能级公式:En=E1 (n=1,2,3,…),其中 E1为基态能量,其数值为 E1=-13.6 eV。② 氢原子的半径公式:rn=n2r1 (n=1,2,3,…),其中 r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为 r1=0.53×10-10 m。【思考判断】1.原子中绝大部分是空的,原子核很小( √ )2.核式结构学说是卢瑟福在 α 粒子散射实验的基础上提出的( √ )3.氢原子光谱是由一...