原子的核式結(jié)構(gòu)模型

關(guān)于原子的核式結(jié)構(gòu)模型第一頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日19世紀(jì)末物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)▲1895年倫琴發(fā)現(xiàn)x射線(xiàn)▲1896年貝克勒耳發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象▲1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)電子

至此，神秘的微觀世界向人類(lèi)敞開(kāi)了大門(mén)。第二頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日

原子復(fù)雜結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程

人類(lèi)社會(huì)是在不斷地發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和創(chuàng)造中前進(jìn)的。直到19世紀(jì)末，人們還認(rèn)為原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小單位而不可再分，當(dāng)湯姆孫在1897年發(fā)現(xiàn)電子后，人們才認(rèn)識(shí)到原子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。第三頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日電子的發(fā)現(xiàn)之旅陰極射線(xiàn)湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(xiàn)原子可以分割。無(wú)論哪種材料作為陰極產(chǎn)生的粒子質(zhì)量電荷相同，說(shuō)明它們是原子的組成部分。粒子質(zhì)量小于氫原子的千分之一。第四頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日問(wèn)題二：

哪些物理現(xiàn)象說(shuō)明了原子可以再分？◆氣體電離和光電效應(yīng)等現(xiàn)象中，都可以從物質(zhì)中擊出電子。分析可知，電子是原子的組成部分?！粼拥膬?nèi)部結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢？第五頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日問(wèn)題三：

原子中帶正電的物質(zhì)是如何分布的？你會(huì)作出怎樣的設(shè)想？

請(qǐng)同學(xué)們帶著上述問(wèn)題閱讀課本P51圖18.2-1左邊一段的內(nèi)容,回答問(wèn)題：第六頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日湯姆孫是如何描述原子結(jié)構(gòu)的？請(qǐng)回答：第七頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日湯姆生原子結(jié)構(gòu)模型原子是一個(gè)球體，正電荷均勻地分布在整個(gè)球內(nèi)，電子像棗糕里的棗子那樣鑲嵌在原子里面。第八頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日

用什么方法去研究象原子這樣的微觀粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢？

用其他微觀粒子或一些射線(xiàn)轟擊第九頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日

湯姆孫原子棗糕模型能解釋當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的一些現(xiàn)象，如原子的發(fā)光等，因而曾被廣泛接受。但勒納德1903年做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，使電子束射到金屬模上，發(fā)現(xiàn)較高速度的電子很容易穿透原子?？磥?lái)原子不是一個(gè)實(shí)心球體。稍后一些的α粒子散射實(shí)驗(yàn)則完全否認(rèn)了湯姆孫的原子模型。第十頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1909年～1911年英國(guó)科學(xué)家盧瑟福和他的助手進(jìn)行了著名的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，使人們對(duì)原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了新的認(rèn)識(shí)。第十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日第十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日問(wèn)題：

按湯姆孫的原子模型，α粒子穿過(guò)金箔后應(yīng)如何運(yùn)動(dòng)？第十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日問(wèn)題：

按湯姆孫的原子模型，α粒子穿過(guò)金箔后應(yīng)如何運(yùn)動(dòng)？第十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日問(wèn)題：α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是：

α粒子穿過(guò)金箔后幾乎仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)或偏轉(zhuǎn)很小；

α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，

α粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了90°，

被彈回，偏角幾乎達(dá)到180°。絕大多數(shù)少數(shù)極少數(shù)有的甚至第十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋第十六頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日問(wèn)題：1.α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與湯姆生原子模型得出

的結(jié)論是否相符？說(shuō)明你的理由。2.原子內(nèi)部的正電荷應(yīng)該如何分布才能形成α粒

子的大角度散射呢？3.

請(qǐng)大家分析一下，盧瑟福是如何解釋?duì)亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)的？第十七頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）電子不可能使α粒子發(fā)生大角度散射。α粒子跟電子碰撞過(guò)程中兩者動(dòng)量變化相等，因α粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的7300倍，撞前后α粒子速度幾乎不變，而質(zhì)量小的電子速度發(fā)生改變。因此，α粒子撞電子時(shí)不會(huì)出現(xiàn)被反彈回來(lái)的現(xiàn)象。發(fā)生非對(duì)心碰撞時(shí)，α粒子也不會(huì)出現(xiàn)大角度偏轉(zhuǎn)?？梢?jiàn)，電子對(duì)α粒子在速度的大小、方向上的改變是十分微小的。（2）按湯姆孫的原子模型，正電荷在原子內(nèi)部分布均勻，α粒子穿過(guò)原子時(shí)，由于粒子兩側(cè)正電荷對(duì)它的斥力有相當(dāng)大的一部分相抵削，使α粒子偏轉(zhuǎn)的力也不會(huì)很大，α粒子散射現(xiàn)象說(shuō)明了湯姆孫的原子模型不符合原子結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況。第十八頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來(lái)，表明這些α粒子在原子中的某個(gè)地方受到了質(zhì)量、電量均比本身大的多的物休作用。（4）金箔的厚度大約1μm，金原子的直徑約3×10-10m。絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔時(shí)，相當(dāng)于穿過(guò)幾千個(gè)金原子的厚度，但它們的運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)發(fā)生明顯的變化，這個(gè)現(xiàn)象表明α粒子在穿過(guò)時(shí)基本上沒(méi)有受到力的作用，說(shuō)明原子中的絕大部分是空的，原子的質(zhì)量和電量都集中在體積很小的核上。第十九頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外的空間運(yùn)動(dòng)。第二十頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日

原子核的核式結(jié)構(gòu)

根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)部是十分“空曠”的，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：體育場(chǎng)原子原子核第二十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日小結(jié)盧瑟福原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立過(guò)程湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子湯姆孫原子模型棗糕式盧瑟福原子核式模型α粒子散射實(shí)驗(yàn)行星式第二十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日效果檢測(cè)1．有關(guān)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后不改變方向；Bα粒子碰到電子后運(yùn)動(dòng)方向幾乎不發(fā)生改變；Cα粒子散射實(shí)驗(yàn)，肯定了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型；Dα粒子散射實(shí)驗(yàn)，是盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。ABD第二十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日效果檢測(cè)2．下列對(duì)原子的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)中正確的是（）A原子中絕大部分是空的，原子核很?。籅電子在核外旋轉(zhuǎn)，庫(kù)侖力提供向心力；C原子的全部正電荷和全部質(zhì)量都集中在原子核里；D原子核的直徑大約為10-10mAB第二十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日效果檢測(cè)3．如圖所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)中α粒子穿過(guò)某一金原子核附近時(shí)的示意圖，A、B、C三點(diǎn)分別位于兩個(gè)等勢(shì)面上，則以下說(shuō)法中正確的是（）+ABCAα粒子在A處的速率比在B處的速率??；Bα粒子在B處的速率最大；Cα粒子在A、C處的速度相同；Dα粒子在B處的速率比在C處的速率小。D第二十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，編輯于2023年，星期日

英國(guó)物理學(xué)家。1856