【教學】原子的核式結(jié)構(gòu)模型 第2課時 1

3.原子的核式結(jié)構(gòu)模型第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性第2課時新課引入通常情況下，原子是電中性的。既然電子是帶負電的，質(zhì)量又很小，那么，原子中一定還有帶正電的部分，它具有大部分的原子質(zhì)量。請你設想一下，原子中帶正電的部分以及帶負電的電子可能是如何分布的？J.J.湯姆孫一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型J.J.湯姆孫的原子模型J.J.湯姆孫于1898年提出了一種“棗糕模型”：原子是一個球體，正電荷彌漫性地均勻分布在整個球體內(nèi)，電子鑲嵌其中。德國物理學家勒納德1903年，使電子束射到金屬膜上，發(fā)現(xiàn)較高速度的電子很容易穿透原子。這說明原子不是一個實心球體，J.J.湯姆孫的模型可能不正確。α粒子散射實驗則完全否定了這個模型。一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型為什么用α粒子的散射現(xiàn)象可以研究原子的結(jié)構(gòu)？

α粒子散射實驗α粒子具有足夠的能量，可以接近原子的中心，還可以使熒光物質(zhì)發(fā)光，如果α粒子與其他粒子發(fā)生相互作用，改變了運動的方向，熒光屏便能夠顯示出它的方向變化。原子的結(jié)構(gòu)非常緊密，用一般的方法無法探測它內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。要認識原子的結(jié)構(gòu)，需要用高速粒子對它進行轟擊。一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型α粒子的散射實驗是怎樣做的？

α粒子散射實驗α粒子散射的實驗裝置示意圖實驗現(xiàn)象絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，幾乎被“撞了回來”。一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型對α粒子散射實驗的解釋第一，電子不可能使α粒子發(fā)生大角度散射。第二，按照J.J.湯姆孫的原子模型，正電荷在原子內(nèi)部均勻地分布，α粒子穿過原子時，由于粒子兩側(cè)正電荷對它的斥力有相當大一部分互相平衡，使α粒子偏轉(zhuǎn)的力也不會很大。第三，實驗中發(fā)現(xiàn)少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來，表明這些α粒子在原子中的某個地方受到了質(zhì)量、電荷量均比它本身大得多的物體的作用。第四、絕大多數(shù)α粒子在穿過金箔時，相當于穿過幾千個金原子的厚度，運動方向沒有發(fā)生明顯的變化，說明原子中的絕大部分是空的，原子的質(zhì)量和電荷量都集中在體積很小的核上。一、原子的核式結(jié)構(gòu)模型對α粒子散射實驗的解釋盧瑟福核實結(jié)構(gòu)模型原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運動。解釋現(xiàn)象α粒子散射圖景當α粒子接近原子時，電子對它的影響可以忽略。正電體很小，當α粒子進入原子區(qū)域后，大部分離正電體很遠，受到的庫侖斥力很小，運動方向幾乎不改變只有極少數(shù)α粒子在穿過時距離正電體很近，因此受到很強的庫侖斥力，發(fā)生大角度散射。二、原子核的電荷與尺寸原子核是由質(zhì)子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)就是核中的質(zhì)子數(shù)。原子核半徑的數(shù)量級為10-15m，原子半徑的數(shù)量級是10-10m原子模型典題剖析例1．在用α粒子轟擊金箔的實驗中，盧瑟福觀察到的α粒子的運動情況是（）A．全部α粒子穿過金屬箔后，仍按原來的方向前進B．絕大多數(shù)α粒子穿過金屬箔后，仍按原來的方向前進，少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)甚至被彈回C．少數(shù)α粒子穿過金屬箔后，仍按原來的方向前進，絕大多數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回D．全部α粒子都發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)B典題剖析例2．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出“原子的大部分地地方都是空的，原子幾乎全部質(zhì)量和全部的正電荷都集中在一個很小的核內(nèi)”，下列關(guān)于該理論的提出及解釋正確的是（

）A．大量的α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因為α粒子受到原子核及電子的庫侖力相抵消的結(jié)果B．由于電子的質(zhì)量比α粒子小得多，故電子對于α粒子運動的影響幾乎可以忽略C．α粒子受到了原子核對它的引力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．若α粒子運動過程中離核越近，受到的庫侖力就越大，偏轉(zhuǎn)也越大BD課堂小結(jié)（一）原子的核式結(jié)構(gòu)模型（二）原子核的電荷與尺度1.α粒子散射實驗；2.對