辽宁省大连市高中物理 第十八章 原子结构 18.2 原子的核式结构模型课件 新人教版选修35.ppt

历史背景 1 公元前五世纪希腊哲学家德谟克利特指出物质是由不可分割的微粒 叫原子 组成 2 17 18世纪道尔顿提出了近代原子学说3 19世纪末原子是组成物质的最小微粒 人们通过化学反应的事实证实了物质的原子性结构 认为原子是组成物质最小微粒4 1897年汤姆生发现电子 汤姆逊发现电子之后 对于原子中正负电荷的分布情况进行了进一步的探究 提出了许多模型 比如 原子是一个球体 正电荷弥漫性的均匀分布整个球体内 电子镶嵌其中形象的称为 西瓜模型 或 枣糕模型 西瓜模型 枣糕模型 在汤姆生的原子模型中 原子是一个球体 正电核均匀分布在整个球内 而电子就象葡萄干镶嵌在蛋糕里那样镶嵌在原子里面 电子 正电荷 第二节原子的核式结构模型 第十八章原子结构 通过对 粒子散射实验结果的讨论与交流 培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力 通过核式结构模型的建立 体会建立模型研究物理问题的方法 理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用 了解研究微观现象 2 过程与方法观 了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据 知道 粒子散射实验的实验方法和实验现象 及原子核式结构模型的主要内容 1 知识与技能 通过对原子模型演变的历史的学习 感受科学家们细致 敏锐的科学态度和不畏权威 尊重事实 尊重科学的科学精神 通过对原子结构的认识的不断深入 使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的 领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义 3 情感态度与价值观 重点引导学生小组自主思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型 得出原子的核式结构 难点引导学生小组自主思考讨论在于对 粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型 得出原子的核式结构 在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法 渗透三个物理学方法 模型方法 黑箱方法和微观粒子的碰撞方法 一 粒子散射实验 二 原子核的电荷与尺度 一 粒子散射实验 卢瑟福 lusefu 在他66年的生涯中 他阐述了放射性衰变的理论 鉴定出 粒子和 射线 发现了原子核 第一次用人工的方法将一种元素转变为另一种元素 直接培养了11名诺贝尔奖获得者 后人说他是第一个进入复杂宇宙原子内的探索者 卢瑟福 粒子散射实验依据 著名的 粒子散射实验 卢瑟福 2 实验现象 绝大多数 粒子穿过金箔后 基本上沿原方向前进少数 粒子发生了较大的偏转极少数 粒子偏转角度超过900 有的甚至达到1800 说明 1 原子中绝大部分是空的 2 粒子受到较大的库仑力作用 3 粒子在原子中碰到了比他质量大得多的东西 1 在原子的中心有一个很小的核 叫做原子核 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 原子的核式结构 卢瑟福提出的原子核式结构 1 一微米厚的金箔内含3000层原子层 绝大多数 粒子穿过金箔仍沿原方向前进说明什么 2 少数 粒子的大角度偏转甚至反弹是怎么造成的 二 原子核的电荷与尺度 1 确定各种元素原子核的电荷2 估算原子尺度原子半径数量级原子核半径数量级 根据卢瑟福的原子结构模型 原子内部是十分 空旷 的 举一个简单的例子 体育场 原子 原子核 原子如果相当于直径约为百米的体育场大小 则原子核的直径相当于毫米大小的露珠 动画 粒子散射 实验中发现极少数 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 可见 1 原子中的正电荷 质量应都集中在一个中心上 绝大多数 粒子不偏移 原子内部绝大部分是 空 的 2 少数 粒子发生较大偏转 原子内部有 核 存在 3 极少数 粒子被弹回表明 作用力很大 质量很大 电量集中 质量数a 中子数 核外电子数 原子序数 核电核数 质子数z 1 1996 上海一 1 根据卢瑟福的原子核式结构模型 下列说法正确的是 a 原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内b 原子中的质量均匀分布在整个原子范围内c 原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内d 原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内 d 2 1997 全国 1 在卢瑟福的a粒子散射实验中 有少数a粒子发生大角度偏转 其原因 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 c 3 2003 江苏 1 下列说法中正确的是 a 质子与中子的质量不等 但质量数相等b 两个质子之间 不管距离如何 核力总是大于库仑力c 同一种元素的原子核有相同的质量数 但中子数可以不同d 除万有引力外 两个中子之间不存在其它相互作用力 c 1 在 粒子散射实验中 使少数 粒子产生大角度偏转的作用力是原子核对 粒子的 a 万有引力b 库仑力c 磁场力d 核力 b 2 从 粒子散射实验结果出发推出的下列结论中正确的是 a 说明 粒子的速度很大b 说明 粒子的质量比金原子还大c 说明金原子的内部大部分是空的d 说明金原子也是个球体 c 3 关于卢瑟福原子核式结构学说的内容 下述正确的是 a 原子是一个质量均匀分布的球体b 原子的质量几乎全部集中在原子核内c 原子的正电荷全部集中在一个很小的核内d 原子核的半径约为10 10m bc bc 1 答 反射源 粒子金箔 被 粒子轰出的物质 带有荧光屏的放大镜 整个装置置于真空中 粒子打在银光屏上有微弱的光 由于放大镜能够围绕金箔在一个圆周内运动 因此可以通过它观察到穿过金箔后偏转角度不同的 粒子 观察到的现象是 绝大多数 粒子穿过金箔后基本上沿着原来方向前进 少数 粒子发生了大角度偏转 偏转超过了90度 像是被弹了回来去 2 答 电子质量很小 比 粒子的质量小的多 粒子金箔原子内的电子 运动方向就不会发生明显变化 汤姆逊模型认为正电荷在原子内是均匀分布的 因此当 粒子粒子穿过原子时 它受到两侧正电荷的斥力有相当大一部分互相抵消 使 粒子偏转的力不是很大不会有大角度偏转 所以 汤姆逊模型不能解释 粒子的大角度散射 3 答 卢瑟福的原子结构模型是 在原子的中间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质量都集中与原子核当中 带负电的电子在核外空间里饶核旋转 原子核式结构的依据是 粒子散射实验 粒子穿过原子时 电子对它的运动影响很小 影响 粒子运动的主体是原子核 粒子进入原子区域后 由于原子核很小 大部分 粒子离核较远收到的库伦力很小 运动方向几乎不变 极少 粒子距核