2017-2018学年高中物理第2章原子结构2原子的核式结构模型学案鲁科版选修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«粒子散射实验的实验装置、实验原理和实验现象.2.理解卢瑟福的原了核式结构模型.梳理•识记•点拨一、a粒子散射实验1.实验装置(如图1)：a粒介源金箔«粒了•散射实验装世图12.实验方法用由放射源发射的a粒子束轰击金箔,利用荧光屏接收，探测通过金箔后的□粒子分布情况.3.实验结果绝大多数a粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进,但有少数a粒子发生了佼大的偏转,有极少数a粒子偏转角超过了90°,有的其至被原路弹回,a粒子被反射回来的概率竟然右—=—“800CT二、卢瑟福

2、原子模型1.核式结构模型原子内部有一个很小的核，叫做原了核,原子的全部正电荷以及几乎全部的质量都集中在原了核内,带负电的电了绕核运动.原子的核式结构模型又被称为狂星模型.2.原子的大小：(1)原子直径数量级：10^D1.(2)原子核直径数量级：lOT'm.理解・深化・探究I课堂互动一、对a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21.现象：(1)绝大多数的a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进.(2)少数a粒子发生较大的偏转.(3)极少数a粒子偏转角度超过90°,有的儿乎达到180。.

3、2.注意事项：(1)整个实验过程在真空屮进行.(2)a粒子是氨原子核，体积很小，金箔需要做得很薄，a粒子才能穿过.3.汤姆孙的原子模型不能解释a粒子的大角度散射.【例11(多选)如图3为卢瑟福所做的a粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜-起分别放在图屮的久B、C、〃四个位置时，下述说法屮正确的是()图3A.相同时间内在M时观察到屏上的闪光次数最多B.相同时间内在〃时观察到屏上的闪光次数比放在昇时稍少些C.放在〃位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少D.放在C、〃位置时屏上观察不到闪光答案AC解析在卢瑟

4、福a粒子散射实验屮，a粒子穿过金箔后，绝大多数a粒子仍沿原来的方向前进，故A正确；少数a粒子发生大角度偏转，极少数□粒子偏转角度大于90°,极个别□粒子反弹冋來，所以在〃位置只能观察到少数的闪光，在G〃两位置能观察到的闪光次数极少，故B、D错，C对.借题发挥解决a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«粒子的速度发生明显改变.(2)汤姆孙的原子模型不能解释a粒子的大角度散射.(3)少数a粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回來，表明这些a粒子在原子中的某

5、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.(1)绝大多数a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a粒子撞击金原子核发生散射，图4中关于a粒子的运动轨迹正确的是()A.aB.bC.cD.d答案CD解析a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，a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

6、很小的核，叫原子核.原子的全部正电荷和儿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a粒子散射实验现象的解释(1)当a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«粒子不发生偏转.(2)只有当a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)如果a,这种机会极小，如图5所示.3.数量级：原子的半径数量级为IO'10m,原子核半径的数量级为IO-15m【例2】下列对原子结构的认识中，错误的是()A.原

7、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D.原子核直径的数量级大约为IO-10m答案D解析卢瑟福a粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，卢瑟福提出了关于原子的核式结构学说，并估算出原子核直径的数量级为10一】5山，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a粒子散射实验屮，只有少数a粒子发生了大角

8、度偏转，其原因是（）A.原子的全部正电荷和儿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a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.I对点练习巩固•应用・反馈a粒子散射实验的理解1•在a粒子的散射实验中，使少数a粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对a粒子的（）A.万有引力B.库仑力