2018版高中物理 第二章 原子结构 2.2 原子的核式结构模型导学案 教科版选修3-5

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1、第2节原子的核式结构模型[目标定位]1.了解α粒子散射实验的实验装置、实验原理和实验现象.2.理解卢瑟福的原子核式结构模型．一、α粒子散射实验1．实验装置(如图1)：图12．实验方法用由放射源发射的α粒子束轰击金箔，利用荧光屏接收，探测通过金箔后的α粒子分布情况．3．实验结果绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被原路弹回，α粒子被反射回来的概率竟然有1.8000二、卢瑟福原子模型1．核式结构模型原子内部有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷以及几乎全部的质量都集中在原子核内

2、，带负电的电子绕核运动．原子的核式结构模型又被称为行星模型．2．原子的大小：－10(1)原子直径数量级：10m.－15(2)原子核直径数量级：10m.一、对α粒子散射实验的理解1．装置：放射源、金箔、荧光屏等，如图2所示．图22．现象：(1)绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进．(2)少数α粒子发生较大的偏转．(3)极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°.3．注意事项：(1)整个实验过程在真空中进行．(2)α粒子是氦原子核，体积很小，金箔需要做得很薄，α粒子才能穿过．4．汤姆孙的原子模型不能解释α粒子的大角度散射．【例1】(多选)如图3为卢

3、瑟福所做的α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述说法中正确的是()图3A．相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多B．相同时间内在B时观察到屏上的闪光次数比放在A时稍少些C．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少D．放在C、D位置时屏上观察不到闪光答案AC解析在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确；少数α粒子发生大角度偏转，极少数α粒子偏转角度大于90°，极个别α粒子反弹回来，所以在B位置只能观察到少数的闪光，在C、D两位置能观察到的闪光次数极少，故B、D

4、错，C对．借题发挥解决α粒子散射实验问题的技巧1．熟记实验装置及原理．2．理解建立核式结构模型的要点．(1)核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变．(2)汤姆孙的原子模型不能解释α粒子的大角度散射．(3)少数α粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些α粒子在原子中的某个地方受到了质量、电荷量均比它本身大得多的物体的作用．(4)绝大多数α粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空的，原子的质量、电荷量都集中在体积很小的核内．针对训练1(多选)图4用α粒子撞击金原子核发生散射，图4中关于α粒子的运动轨迹正确的是()A．aB．bC．cD

5、．d答案CD解析α粒子受金原子核的排斥力，方向沿两者的连线方向，运动轨迹弯向受力方向的一侧，A、B均错误；离原子核越近，α粒子受到的斥力越大，偏转越大，C、D正确．二、卢瑟福原子核式结构模型1．内容：在原子中心有一个很小的核，叫原子核．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核内，带负电的电子在核外空间绕核旋转．2．对α粒子散射实验现象的解释(1)当α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力很小，运动方向改变很小，因为原子核很小，所以绝大多数α粒子不发生偏转．(2)只有当α粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑力作用，偏转角才很大，而这种机会很少．(3)

6、如果α粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180°，这种机会极小，如图5所示．图5－10－153．数量级：原子的半径数量级为10m，原子核半径的数量级为10m【例2】下列对原子结构的认识中，错误的是()A．原子中绝大部分是空的，原子核很小B．电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力C．原子的全部正电荷都集中在原子核里－10D．原子核直径的数量级大约为10m答案D解析卢瑟福α粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，卢瑟福提出了关于－15原子的核式结构学说，并估算出原子核直径的数量级为10m，而原子直径的数量级为10－10m，是原子核直径的十万倍，所以原子内部是

7、十分“空旷”的，核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力而绕核旋转，所以本题应选D.针对训练2在卢瑟福α粒子散射实验中，只有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是()A．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里B．正电荷在原子内是均匀分布的C．原子中存在着带负电的电子D．原子的质量在原子核内是均匀分布的答案A解析原子的核式结构正是建立在α粒子散射实验结果基础上的，C、D的说法没有错，但与题意不符．α粒子散射实验的理解1．在α粒子的散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的()A．万有引力B．库仑力C．磁场力D．核力答案B2

8、．英国物理学家卢瑟福用α