2018年高中物理 第十八章 原子结构 第2节 原子的核式结构模型学案(新人教版)选修3-5.doc

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1、第2节原子的核式结构模型汤姆孙的原子模型[探新知·基础练]1．汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌在球中。2．汤姆孙的原子模型，小圆点代表正电荷，大圆点代表电子。3．汤姆孙的原子模型被称为“西瓜模型”或“枣糕模型”，该模型能解释一些实验现象，但后来被α粒子散射实验否定了。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．卢瑟福提出了原子的枣糕模型。(×)2．汤姆孙认为原子是由原子核和电子组成的。(×)[释疑难·对点练]汤姆孙认为原子是一个球体，正电荷均匀分布，电子像枣糕一样镶嵌在原子里。均匀

2、分布和镶嵌都没有说它是固定的，实验证明它是高速运转的。这虽是一个错误的模型推论，但汤姆孙通过阴极射线的研究，发现了电子，并提出原子由电子和带正电的物质两部分组成。这是对物理学做出的重大贡献。[试身手]1．以下说法中符合汤姆孙原子模型的是(　　)A．原子中的正电部分均匀分布在原子中B．原子中的正电部分集中在很小的体积内C．电子在原子内可以自由运动D．电子在原子内不能做任何运动解析：选A　在汤姆孙原子模型中，正电荷均匀分布在原子中，电子镶嵌在原子中，但并不是完全固定的，它可以振动，故只有选项A正确。α粒子散射实验[探新知·基础练]1．α粒子α粒子是从放

3、射性物质中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的4倍。2．实验方法用α粒子源发射的α粒子束轰击金箔，用带有荧光屏的放大镜，在水平面内不同方向对散射的α粒子进行观察，根据散射到各方向的α粒子所占的比例，可以推知原子中正、负电荷的分布情况。3．实验结果绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子(约占八千分之一)发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”。4．汤姆孙模型的困难(1)α粒子的大角度偏转不可能是电子造成的。(2)α粒子偏转的主要原因应是具有原子的大部分质量的带

4、正电部分的作用，但正电荷的均匀分布对α粒子运动的影响不会很大。所以，汤姆孙模型无法解释大角度散射的实验结果。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．α粒子散射实验中，大部分α粒子穿过金箔后发生了大角度偏转。(×)2．卢瑟福根据α粒子散射实验估测了原子核的大小。(√)[释疑难·对点练]对α粒子散射实验的认识1．装置放射源、金箔、荧光屏等，如图所示。2．现象及解释(1)绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进。大多数α粒子离金原子核较远。(2)少数α粒子发生较大的偏转。发生较大偏转的α粒子是由于离金原子核较近，库仑斥力较大。(3)极少数α粒子偏

5、转角度超过90°，有的几乎达到180°。正对或基本正对着金原子核入射的α粒子在库仑斥力作用下先减速至较小速度然后加速远离金原子核。3．实验的注意事项(1)整个实验过程在真空中进行。(2)金箔需要做得很薄，α粒子才能穿过。(3)使用金箔的原因是金的延展性好，可以做得很薄。另外一点就是金的原子序数大，α粒子与金核间的库仑斥力大，偏转明显。[试身手]2．当α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是(　　)A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力作用B．α粒子一直受到原子核的斥力作用C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力

6、作用D．α粒子一直受到原子核的斥力，速度一直减小解析：选B　α粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B正确；α粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时做正功，速度增大，故D错误。卢瑟福的核式结构模型[探新知·基础练]1．核式结构模型(1)内容：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。正电体的尺度是很小的，被称为原子核。卢瑟福的原子模型因而被称为核式结构模型。(2)对α散射实验的解释正电体很小，当α粒子进入原子区域后，大部分离正电体很远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎不改变，只有极少数α粒子在

7、穿过时距离正电体很近，受到很强的库仑斥力，发生大角度散射。2．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与含有的电子数相等，非常接近于它们的原子序数。(2)原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数就是核中的质子数。(3)原子核的大小：实验确定的原子核半径R的数量级为10－15m，而原子的半径的数量级是10－10m。原子内部是十分“空旷”的。[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型。(√)2．卢瑟福认为原子核很小，集中了原子所有质量和正电荷。(×)3．卢瑟福提

8、出的原子的核式结构模型已经完美了。(×)[释疑难·对点练]原子的核式结构模型的依据1．电子不可能使α粒子发生大角度散射。α