高中物理第3章原子世界探秘3.2原子模型的提出学案沪科版选修3_5

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1、3.2　原子模型的提出学习目标重点难点1．知道α粒子散射实验的方法和实验结果。2．记住卢瑟福原子核式结构模型的内容3．知道原子和原子核大小的数量级。重点：α粒子散射实验过程和结论。难点：利用核式结构解释α粒子散射实验。一、汤姆生模型枣糕模型是汤姆生于1904年提出的，他认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕上的枣子一样嵌在球中。汤姆生的模型是第一个有一定科学依据的原子结构模型。二、出人意料的结果1．实验方法：用由放射源射出的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。2．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；有

2、少数α粒子发生较大的偏转，有的α粒子偏转角超过90°，极少数α粒子甚至被弹回。预习交流1做α粒子散射实验时为什么要用金箔？答案：一是金原子的质量、电荷比α粒子的质量和电荷大得多，α粒子靠近金原子核时受的作用力比较大，α粒子容易偏转；二是金的延展性比较好，可以做得很薄，接近单原子层。三、卢瑟福的原子核式结构模型在原子的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原子核上，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。预习交流2在α粒子散射实验中，偏转角大的α粒子与偏转角小的α粒子相比，哪种α粒子离金原子核近？答案：偏转角大的α粒子离金原子核近。因为离原子

3、核越近，α粒子受到的库仑斥力越大，偏转角度就越大。四、原子核的电荷与尺度1．原子内的电荷关系：各种元素的原子核的电荷数非常接近它们的原子序数。2．原子核的大小：原子核半径的数量级为10－15m，原子半径的数量级为10－10m。一、α粒子散射实验α粒子散射实验装置是怎样的？实验注意事项有哪些？答案：1.实验装置（如图）由放射源、金箔、荧光屏等组成。2．实验注意事项：（1）整个实验过程需在真空中进行。（2）α粒子是氦核，本身很小，金箔需很薄，α粒子才能很容易穿过。（3）实验中用的是金箔而不是铝箔，这是因为金的原子序数大，可以使α粒子与金核间产生较大的库仑力，偏转明显；另

4、外金的延展性好，容易做成极薄的金箔。卢瑟福提出原子的核式结构模型的根据是α粒子轰击金箔的散射实验，在实验中他发现α粒子（　　）。A．全部穿过或发生很小偏转B．绝大多数穿过，只有少数发生较大偏转，有的甚至被弹回C．绝大多数发生很大偏转，甚至被弹回，只有少数穿过D．全部发生很大偏转答案：B解析：在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，有少数α粒子却发生了较大的偏转，有的α粒子偏转角度超过了90°，极少数α粒子甚至被反弹回来。分析α粒子散射实验的两个要点1．熟记装置及原理α粒子散射实验是一个非常重要的实验，因此对实验器材、现象、现象分析、结论都必须

5、弄明白，才能顺利解答有关问题。2．理解建立核式结构模型的要点①汤姆生模型不能解释α粒子的大角度散射。②核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变。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很小范围内受到较大的作用力，在这个范围内集中的质量、电荷量均比α粒子大得多。④绝大多数α粒子在穿过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上。二、原子的核式结构模型卢瑟福的核式结构是如何解释α粒子散射实验的？答案：（1）当α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的库仑斥力小，α粒子就像穿过“一片空地

6、”一样，无遮无挡，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）只要当α粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑斥力作用，偏转角才很大，而这种机会很少。（3）如果α粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180°，这种机会极少，如图所示。卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（　　）。A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕着核旋转答案：ACD解析：卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部

7、质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转，由此可见，B错，A、C、D正确。α粒子散射实验中常用的规律（1）库仑定律：F＝k，用来分析α粒子和原子核间的相互作用力。（2）牛顿第二定律：该实验中α粒子只受库仑力，可根据库仑力的变化分析加速度的变化。（3）功能关系：根据库仑力做功，可分析动能的变化，也能分析电势能的变化。（4）原子核带正电，其周围的电场相当于正点电荷的电场，注意应用其电场线和等势面的特点。1．在α粒子的散射实验中，并没有考虑α粒子跟电子碰撞所产生的效果，这是由于（　　）。A．α粒子跟电子相碰时，损失的动量很小，可忽略B．电子体积实在太小，