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第一章 原子认识的发展和结构模型 授课教师：史建君 jjshi61@ 章节内容 第一节 对原子认识的发展 第二节 原子结构模型 第三节 原子的基本参数 附录 1 卢瑟福散射方法应用实例 第一节 对原子认识的发展 电子的发現(实例) Thomson：1.確認陰極射線為帶負電的電子流， 稱这种粒子為電子。2.測量電子的e/m值(e/m=1.76*1011庫侖/公斤) 湯姆逊原子模型 粒子撞击金箔的实验 1.量子假说依据之一:黑体辐射 核外电子分层排布 电子按能量高低在核外分层排布。 排 布 规 律 电子总是尽先排布在能量最低的电子层里 惰性气体元素原子电子层排布 原子结构示意图1 原子结构示意图2 课堂练习1 课堂练习2 1.根据下列叙述,写出元素名称并画出原子结构示意图。 （1）A元素原子核外M层电子数是L层电子数的1/2；___________ （2）B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍；______ （3）C元素的次外层电子数是最外层电子数的1/4；________ 2.X和Y是原子序数小于18的元素，X原子比Y原子多1个电子层；X原子的最外层中只有1个电子；Y原子的最外层电子层中有7个电子。这两种元素形成的化合物的化学式是__________________. 动能 = qV Mv2 = qV qvH = Mv2/R q/M=2Vc2/H2R2 H, R固定, 改变V, 调压法 不同原子的半径 卢瑟福背散射分析（RBS) 1 卢瑟福散射实验的思考 2 卢瑟福散射理论指出 K ? ? 32 18 8 2 各层最多电子数 8 8 18 32 18 8 2 Rn 氡 86 8 8 18 18 8 2 Xe 氙 54 8 8 18 8 2 Kr 氪 36 8 8 8 2 Ar 氩 18 8 8 2 Ne 氖 10 2 2 He 氦 2 最外层电子数 P O N M L 各电子层的电子数 元素符号 元素名称 核电荷数 弗兰克－赫兹实验 玻尔理论的验证 1914年 Franck和Hertz实验发现原子经电子碰撞后吸收能量的分立性 K：热阴极，发射电子 KG区：电子加速，与Hg原子碰撞 GA区：电子减速，能量大于0.5 eV的电子可克服反向偏压，产生电流 P56 非弹性碰撞，电子损失能量，激发Hg原子 弹性碰撞，电子几乎不损失能量 电子经过 次加速和非弹性碰撞，能量全部损失，电流最小。 K：旁热式热阴极，均匀发射电子，提高能量测量精度 KG1区：电子加速 G1G2区：电子与原子碰撞 G2A区：电子减速 1920年 Hertz测得4.9 eV以上的高激发能 Franck改进实验装置 1924年 缺陷：电子动能达到4.9 eV便经碰撞失去能量，无法达到更高动能。 1.下列原子结构示意图中,正确的是: 2.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层有4个电子,该原子核内的质子数为: A.14 B.15 C.16 D.17 3.下列叙述正确的是: A.电子在原子核外作高速圆周运动 B.电子云示意图中的小黑点表示一个电子 C. 次外层电子数一定是2或8 D.最外层只有一个电子的原子不一定是碱金属元素的原子 A. B. C. D. 答案：1.B 2.A 3.D 答案：1.(1) 硅 2 8 4 (2) 硼 2 3 (3) 氖 2 8 2. NaF 第三节 原子基本参数 一、原子的质量 16 1 1.质量单位 原子质量单位 u (unit), 12C质量的1/12 1u = 1.6605402×10-27kg = 931.49432Mev/c2 M H=1.007825u M O=15.994915u mp=1.007276u 1 eV :1个电子穿过 1 伏特电压差 所获得的能量 1 eV = 1.6 ? 10-19 焦耳 1 keV = 103 eV 1 MeV = 106 eV 1 GeV = 109 eV 1 TeV = 1012 eV 1 GeV 约相当于蚊子飞行 动能的 1/1000 核科学使用的能量单位 电子伏特(eV) 1 TeV 2.原子质量的计算 m = M/NA 原子质量 摩尔质量 阿伏伽德罗常数 NA=6.022×1023/mol 例: 1mol 12C 的摩尔质量为12g， 故 12u=12/NA