高二物理选修35同步课件第18章第二节原子的核式结构模型公开课共23.pptx

原子的核式结构模型,第十八章第二节,学习目标,1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。2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。3.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。,一百多年前：,汤姆孙首次发现了电子，并知道电子是原子的组成部分，原子也有内部结构。,化学反应中原子的种类和数目不变，原子是组成物质的最小微粒；,公元前5世纪：,希腊哲学家提出物质是由不可分的微粒组成的；,19世纪末：,历史回顾,思考：那么，这两种物质是怎样构成原子的呢？,电子是原子的组成部分，由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质，几乎占有原子的全部质量。,电子,原子是一个球体，正电荷均匀分布在球体中，电子镶嵌在正电荷液体中，就象枣点缀在一块蛋糕里一样，所以又被人们称为“枣糕模型”。,一.汤姆孙的原子模型,以汤姆孙为首的英国剑桥学派，在原子物理学上所取得的这些惊人成就，使欧洲大陆上的物理学家都拜倒在他们的脚下。,从经典物理学的角度看，汤姆孙的模型是很成功的。解释原子是电中性的，电子在原子里是怎样分布的，解释原子为什么会发光，能估计出原子的大小约为一亿分之一厘米。,研究方法：利用高能的粒子撞击原子,卢瑟福,分析实验现象,认识原子的内部结构,卢瑟福,1.实验目的2.实验方法和器材3.实验过程4.实验现象及分析5.实验结论,二、粒子散射实验,粒子：带两个单位正电荷，质量约是氢原子质量的4倍，约是电子质量的7300倍,2、实验器材,放射源：放射性元素钋（Po）放出粒子；金箔：作为靶子，厚度极小，可达1m；荧光屏：粒子打在上面发出闪光；显微镜：能够绕金箔在水平面内运动；粒子：从放射源射出来的粒子动能很大，打到荧光屏上能产生一个亮斑，可用显微镜观察,为什么用金？,整个装置放在一个抽真空的容器内,3、实验过程,整个观察过程是十分艰苦的，所用时间也相当长,你能总结出实验现象吗？,4、实验现象及分析,1、绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进；,2、少数粒子发生了较大的偏转；极少数粒子的偏转超过90；,3、有的（个别）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：“这是我一生中从未有的最难以置信的事，它好比你对一张纸发射炮弹，结果被弹回来而打到自己身上”,为什么会这样说？汤姆孙枣糕原子模型能否解释这种现象？,4、实验现象及分析,（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？（2）按照枣糕模型，粒子出现大角度散射有没有可能是原子中正电荷造成的？,卢瑟福根据他的导师汤姆孙模型计算的结果：电子质量很小，对粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，粒子所受库仑力也很小，散射角不超过零点几度，发生大角度偏转的概率几乎是零,枣糕模型无法解释粒子散射实验现象！,1、绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进；,2、少数粒子发生了较大的偏转；极少数粒子的偏转超过90；,3、有的（个别）甚至几乎达到180；,说明原子中绝大部分是空的。,可见粒子受到较大的库仑力作用。,电量和质量分布范围很小，集中在一个核上。,你认为原子中的正电荷和质量应如何分布？,动画,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。,三、原子的核式模型,实验现象,分析推理,构造模型,局限性：只研究解释了原子的内部结构，无法研究原子核的内部结构等,体育场,四、原子核的尺度,原子,原子核,粒子散射实验的应用,1、在粒子散射实验中，为什么不用铁板、纸张、铅箔，而是用“金箔”呢？实验中利用了金箔的哪些特性？,2、粒子散射实验的装置必须置于真空中吗？,第三章,金的延展性好，核电荷量大，核质量大,1.下列说法中正确的是（）A.卢瑟福提出的原子的核式结构学说也具有一定的局限性B.粒子散射实验揭示了原子的全部正电荷都集中在原子核里C.汤姆生发现电子揭示了原子核内部有复杂结构D.卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构,2、在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数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,本节课学习总结,请同学们根据这节课的学习，认真概括总结一下你的学习体会，并把它写在你的笔记本上。,1.粒子散射实验装置、现象、意义2卢瑟福原子核式结构模型3原子核与原子大小的数量级,课堂小结,你掌握了吗？,深层体会,通过