2013粤教版选修(3-5)3.2《原子的结构》word学案

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1、3.2原子的结构学案【学习目标】（1）了解原子结构建立的历史过程及各种模型建立的依据。（2）知道α粒子散射实验的方法和现象，及原子核式结构模型的主要内容。【学习重点】理解α粒子散射实验及原子的核式结构模型。【知识要点】1．汤姆生的葡萄干布丁模型电子的发现，说明原子可以再分割。在此基础上，汤姆生建立了较有影响的“葡萄干布丁”也叫“枣糕模型”——原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里．2．粒子散射实验1909-1911年卢瑟福指导其助手用粒子散射实验否定了汤姆生的原子模型，提出了原子的核式结构模型

2、。3.原子核式结构模型的提出原子中心有一个极小的核，叫原子核，原子核集中了原子全部的正电荷和几乎全部的质量，带负电的电子在核外空间绕核高速旋转。原子核半径的数量级为10-15m，原子半径的数量级是10-10m。所以原子核的半径约为原子半径的十万分之一。这里突出了原子核是很小的，原子内部是很空的。4“模型”与“结构”模型并不是真实情况的精确复制品，至今为止，我们还无法用肉眼去观测原子的内部结构，只能通过推测去建立模型，正确的模型在一定程度上是原子的内部结构的真实写照，但是很难说是精确的．在建立模型的过程中，常常会忽略一些次要的因素．

3、进行简化，只是留下一些能够反映原物本质的主要因素．但是太阳系的行星结构则不同，我们观察得到，并且我们可以完全确定某一时刻太阳系的行星所处的准确位置．【问题探究】问题1：a粒子散射实验中为什么选用金箔？解答：（1）金的延展性好，容易做成和很薄的箔，实验用的金箔厚度大约是10-7m；（2）金原子到的正电荷多，与a粒子间的库仑力大；（3）金原子质量大约是a粒子质量的50倍，因而惯性大，a粒子运动状态容易改变。问题2：粒子的散射实验是怎么做的?粒子散射实验的装置，可根据课本上的示意图来讲述，主要由放射源、金箔、荧光屏、放大镜和转动圆盘几部

4、分组成。实验的做法．课文中写得比较简明，重点应指出荧光屏和放大镜能够围绕金箔在一个圆周上转动，从而可以观察到穿过金箔后偏转角度不同的粒子数。问题3：粒子的散射实验结果是什么?实验结果用“绝大多数”、“少数”和“极少数”这样的数量形容词来描述。绝大多数穿过金箔后仍沿原来的方向前进；少数发生了大角度偏转；极少数甚至被弹回。卢瑟福的原子核式结构模型就是在分析了如上情况后建立起来的。【疑难解析】对实验结果的分析应着重注意如下几点：a．电子不可能使粒子发生大角度散射。粒子跟电子碰撞过程中，两者动量的变化量相等。由于粒子的质量是电子质量的73

5、00倍，在碰撞前后，质量大的粒子速度几乎不变，而质量小的电子速度要发生改变。因此，粒子与电子正碰时，不会出现被反弹回来的现象。即使发生非对心碰撞时，粒子也不会有大角度的偏转。b．按照汤姆生的原子模型，正电荷在原子内部均匀地分布，粒子穿过原子时，由于粒子两侧正电荷对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使粒子偏转的力也不会很大。粒子的大角度散射现象，说明了葡萄干布丁模型不符合原子结构的实际情况。c．实验中发现少数粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些粒子在原子中的某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用。d．金箔的厚度大

6、约是1mm，金原子的直径大约是3×10-10m。绝大多数粒子在穿过金箔时，相当于穿过几千个金原子的厚度，但它们的运动方向却没有发生明显的变化，这个现象表明了粒子在穿过时基本上没有受到力的作用，说明原子中的绝大部分是空的，原子的质量和电量都集中在体积很小的核上。【典型例题】例1．下列有关卢瑟福a粒子散射实验的结论正确的是：()A、证明了质子的存在B、证明了原子核是由质子和中子组成的C、说明了原子核的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上D、说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动解析：卢瑟福的“粒子散射实验彻底否定了汤姆

7、生的原子模型，为核式结构学说奠定了实验基础，这个实验事实说明原子中心有个很小的核，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，除此之外不能说明其他问题，利用此实验结果判断，A、B、D均错，只有C正确．例2．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（）A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀分布的C.原子中存在着带负电的电子D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中解析：α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了较大偏转．这说明了这些α粒子受到很大的库伦力，施力物体应是体积甚小的带电实体

8、。根据碰撞知识，我们知道只有质量非常小的轻球与质量非常大的物体发生碰撞时，较小的球才被弹回去，这说明被反弹回去的α粒子碰上了质量比它大得多的物质实体，即集中了全部质量和正电荷的原子核．答案：A例3．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（）A．绝大