沪教版九年级下册9.1 原子优质ppt课件

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探索“物质的构成”
①如果把玻璃杯打碎了，碎片还是玻璃。经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小。如果不断地分割下去，有没有一个限度呢？
在初二时我们学习过分子动理论，知道常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子组成的。
将玻璃颗粒一直分割下去，最终得到的能够保持玻璃的基本性质不变的粒子叫做分子。
②如果把一杯水进行无限的分割下去，最终得到的能够保持水的基本性质不变的粒子叫做水分子。
水分子还能不能再分呢？
2H2O O2 + 2H2
原子是化学变化中的最小微粒，那么原子还能不能再分？
今天我们一起学习—— 第一节 原子
德谟克利特（约公元前460～公元前370），出生在色雷斯海滨的阿布德拉的商业城市，古希腊伟大的唯物主义哲学家，原子唯物论学说的创始人之一（率先提出原子论（万物由原子构成））。
一、人类对“物质构成”的认识过程
①德谟克利特首先提出物质是由原子构成
他认为：万物的本原是原子和虚空。原子是不可再分的物质微粒，虚空是原子运动的场所。
②中国古代思想家庄子提出“物质无限可分”的哲理。
提出“物质无限可分”的哲理
一尺长的棍棒，每日截取它的一半，永远截不完。
约翰·道尔顿（1766年9月6日—1844年7月27日），英国化学家、物理学家。近代原子理论的提出者。
道尔顿原子理论，是人类第一次依据科学实验的证据，成系统的阐述了微观物质世界，是人类对认识物质世界的一次深刻的，具有飞跃性的成就。
道尔顿原子论认为，物质世界的最小单位是原子，原子是单一的，独立的，不可被分割的，在化学变化中保持着稳定的状态，同类原子的属性也是一致的。
1. 汤姆生的“葡萄干蛋糕模型”
十九世纪末(1897年），英国物理学家汤姆生在对阴极射线的研究中发现了电子，并知道电子是所有物质原子的组成部分。由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质。
汤姆生于1906年获得诺贝尔物理学奖
二、原子模型的建立过程
1897年约瑟夫·约翰·汤姆逊根据放电管中的阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电，这在一定意义上是历史上第一次发现电子。
发现了从原子中跑出来的带负电的电子的存在，打破了原子不可分的观念。
视频欣赏《阴极射线》
③汤姆生的“葡萄干蛋糕模型 ”
在汤姆生的原子模型中，原子是一个球体。正电荷均匀分布在整个球内，而电子都像葡萄干那样镶嵌在原子里面。
2. 卢瑟福的“行星模型”
卢瑟福(1871—1937) 的α粒子散射实验是1909年于英国曼彻斯特大学做的一个著名物理实验。
卢瑟福在1898年发现了α射线。他用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔时，发现大多数粒子散射角度很小，但有少数α 粒子偏角很大。
卢瑟福在 1898 年发现了 α 射线。他用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔时，发现大多数粒子散射角度很小，但有少数α 粒子偏角很大。
② α粒子散射实验现象
Ⅰ. 绝大多数α 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进;
Ⅱ. 极少数α 粒子发生了较大的偏转;
Ⅲ. 个别粒子的偏转几乎达到180°。
③ α 粒子散射实验结论
由实验现象说明原子中存在着很小的带正电的一种核， α 粒子与该核发生了碰撞，改变了运动方向。
原子中绝大部分是空的；α 粒子前进时撞在一个体积很小而质量又比它大很多的微粒上。
④卢瑟福的“行星模型”
通过对电荷，质量和偏转角度等的运算，1911年提出了原子结构的行星模型。即原子是由带正电的质量很集中的很小的原子核和在它周围运动着的带负电的电子组成的，就像行星绕太阳运转一样的一个体系。
视频欣赏《α粒子散射实验》
3. 现代的“电子云模型”
电子云是1926年奥地利物理学家薛定谔在德布罗意关系式的基础上，对电子的运动做了适当的数学处理，提出了二阶偏微分的的著名的薛定谔方程式。这个方程式的解的模的平方，如果用三维坐标以图形表示的话，就是电子云。
“电子云模型” 中的电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运行没有固定的规律，接近现代人类对原子结构的认识，电子属于分层排布。
3. 现代的“电子云模型”
埃尔温·薛定谔（1887年8月—1961年1月），奥地利物理学家，量子力学奠基人之一。维也纳大学哲学博士、苏黎世大学、柏林大学和格拉茨大学教授。在都柏林高级研究所理论物理学研究组中工作17年。因发展了原子理论，和狄拉克共获1933年诺贝尔物理学奖。
总结：原子模型的建立过程
①汤姆生—葡萄干蛋糕模型
视频欣赏《原子模型的建立过程》
原子核还能再分吗？随着历史的发展，人们对原子内部结构的研究逐步深入。
①1919年，卢瑟福用速度是20000千米／秒的“子弹”—α粒子去轰击氮、氟、钾等元素的原子核时，发现在原子核中还存在一种带正电的质量比电子大很多的微粒——质子。
②质子所带正电荷的数量＝电子所带负电荷的数量
①中子的概念是由英国物理学家卢瑟福提出；中子的存在是1932年英国物理学家詹姆斯·查德威克用a粒子轰击的实验中证实的。
②物理学家在实验中又进一步发现中子的质量与质子相同、但是不带电。
詹姆斯·查德威克，（1891年10月20日-1974年7月24日），英国物理学家。于1935年获得诺贝尔物理学奖。
原子的直径：约10-10米
原子核的直径：约10-15米
原子核极小，它的直径在10-16m～10-14m之间，体积只占原于体积的几千亿分之一，在这极小的原子核里却集中了99.95％以上原子的质量。
形象来说，就是地球和乒乓球的比例, 大约一比一千亿。
4. 原子与原子核的大小比较
现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家门捷列夫首先创造的，他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一列，制成元素周期表的雏形。
视频欣赏《原子核的结构》
1. 蕴藏在原子核中的能量叫做核能。
2. 释放核能有两种方式：核裂变和核聚变。
核裂变，是指由重的原子核（主要是铀核或钚核）分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应。其中铀裂变在核电厂最常见，热中子轰击铀-235原子后会放出2到4个中子，中子再去撞击其它铀-235原子，从而形成链式反应。
1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变进行发电。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
核电站的原理示意图
原子弹主要是利用核裂变释放出来的巨大能量来起杀伤作用的一种武器。不仅释放的能量巨大，而且核反应过程非常迅速，微秒级的时间内即可完成。因此，在核武器爆炸周围不大的范围内形成极高的温度，加热并压缩周围空气使之急速膨胀，产生高压冲击波。地面和空中核爆炸，还会在周围空气中形成火球，发出很强的光辐射。
是指由质量小的原子氘、氚，在超高温和高压下，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，原子核互相聚合，生成新的质量更重的原子核（如氦）。中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来，大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。
氢弹，又称热核武器，属于核武器的一种。主要利用氢的同位素（氘、氚）的核聚变反应所释放的能量来进行杀伤破坏，属于威力强大的大规模杀伤性武器。
太阳放光发热的原理就是核聚变
太阳发光原理是其内部时刻都在发生着核聚变。组成太阳的物质中氢约占71.3%,氦约占27%，其他元素约为2％，太阳由内向外分别为核反应区、辐射区、对流区，太阳中心区域温度高达1500万℃，压力也极大。因此使得氢聚合成氦的热核反应持续发生，产生巨大的能量，通过辐射区和对流区传递到太阳的表面，通过光球像四周辐射出去，最终到达地球，给地球供给持续不断的能量。
视频欣赏《原子核的裂变和聚变》
1. 原子模型建立过程
所有原子都是电中性，符合【质子数】=【原子序数】=【核电荷数】=【核外电子数】