河北省抚宁县第六中学高中物理 8.2原子的核式结构模型课件 新人教版选修35.ppt

2原子的核式结构 第十八章原子结构 回顾 十九世纪末 汤姆孙通过实验得出阴极射线是 高速电子流 电子的质量 质子质量约为电子质量的 1836倍 汤姆孙认为 原子是一个球体 正电荷均匀分布在整个球内 而电子都象枣核那样镶嵌在内 一 汤姆孙的原子模型 枣糕模型 1909 1911年 英国物理学家卢瑟福和他的助手们进行了 粒子散射实验 二 粒子散射实验 高速 粒子 荧光屏 卢瑟福 1 电子质量很小 对 粒子的运动方向不会发生明显影响 2 由于正电荷均匀分布 粒子所受库仑力也很小 故 粒子偏转角度不会很大 卢瑟福根据他的导师汤姆生模型估测实验结果 粒子散射实验 1 绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进 2 但少数 粒子发生了较大的偏转 3 有极少数 粒子的偏转超过了90 有的甚至几乎达到180 卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇 他说 它好比你对一张纸发射炮弹 结果被反弹回来而打到自己身上 粒子散射实验现象 汤姆逊枣糕原子模型无法解释此现象 思考 原子内部究竟是什么样的结构 才有可能造成这样的实验结果呢 绝大多数粒子基本不偏转 表明 少数粒子发生较大偏转 表明 极少数粒子被弹回 表明 原子内部绝大部分是 空 的 原子内部有 正电荷集中 的区域 作用力很大 质量很大的核 1 在原子中心有一个很小的核 叫原子核 2 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 3 带负电的电子在核外空间绕着核旋转 三 原子的核式结构的提出 四 原子核的尺度与电荷 根据卢瑟福的原子核式模型和 粒子散射的实验数据 可以推算出各种元素原子核的电荷数 还可以估计出原子核的大小 1 原子的半径约为10 10m 原子核半径约是10 15m 原子核的体积只占原子的体积的十万分之一 举一个简单的例子 2 原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期表内的原子序数相等 3 电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力 质子 中子 核子 质子数 电荷数 原子核的组成 1919年 卢瑟福用粒子轰击氮核 得到了质子 进而猜想原子核内存在不带电的中子 这一猜想10年后被他的学生查德威克用实验证实 并得到公认 电荷数z 质子数 原子序数 质量数a 核子数 质子数 中子数 同位素 质子数相同而中子数不同的原子 叫同位素 其原子的核外电子都相同 因而化学性质相同 但物理性质不同 元素符号表示 1 在用 粒子轰击金箔的实验中 卢瑟福观察到的 粒子的运动情况是 a 全部 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进b 绝大多数 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进 少数发生较大偏转 极少数甚至被弹回c 少数 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进 绝大多数发生较大偏转 甚至被弹回d 全部 粒子都发生很大偏转 b 回顾实验 2 卢瑟福 粒子散射实验的结果 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上d 说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动 c 答案 bc 练习 当 粒子被重核散射时 如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的 1 卢瑟福对 粒子散射实验的解释是 a 使 粒子产生偏转的力主要是原子中电子对 粒子的作用力 b 使 粒子产生偏转的力主要是库仑力 c 原子核很小 粒子接近它的机会很少 所以绝大多数的 粒子仍沿原来的方向前进 d 能产生大角度偏转的 粒子是穿过原子时离原子核近的 粒子 bcd 2 在 粒子散射实验中 如果一个 粒子跟金箔中的电子相撞 则 a 粒子的动能和动量几乎没有损失 b 粒子将损失部分动能和动量 c 粒子不会发生显著的偏转 d 粒子将发生较大角度的偏转 ac 3 氢原