高三物理：2.2《原子的核式结构模型》课件(鲁科版选修3-5)

原子的核式结构模型,电子的发现之旅,阴极射线,发现电子,原子可以分割。无论哪种材料作为阴极产生的粒子质量电荷相同，说明它们是原子的组成部分。粒子质量小于氢原子的千分之一。,汤姆生发现电子，电子是原子的一部分而且带负点。而且原子呈电中性，原子内还有带正电部分。原子内部既有正电荷又有负电荷，它会具有有怎样的内部结构呢？如果你是当时的科学家会有怎样的猜想？（请同学们大胆的假设）,汤姆孙的原子模型：,原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。,汤姆孙的原子模型,枣糕模型,放射源：放射性元素镭置于铅盒内，只开一个小孔，使粒子只沿一个确定方向高速出来，粒子具有足够的能量，可以接近原子中心，还可以使荧光物质发光。金箔：金的延展性很好，可薄到1微米（大概3000层原子厚度）显微镜：可绕金箔转动，起放大作用，更容易观察荧光屏：装在显微镜上，粒子打在上面可发出荧光整个装置置于一抽成真空的容器中（为了减小空气分子对粒子的阻碍作用）。卢瑟福就准备用粒子来轰击金箔中的原子，用带有荧光屏的显微镜观察看有什么现象发生。请观看动画,粒子散射实验的数据,在这个实验中卢瑟福和他的学生共记录下十万次以上的闪光照片，才发现了少数的粒子发生大角度偏转。这一方面向我们展示了科学家们的锲而不舍、严谨务实的科学态度，同时也告诉我们，在任何成功的背后都付出巨大的艰辛！,粒子散射实验的数据,实验现象,根据以上实验数据，用科学语言表述实验结果：,绝大多数沿原来的方向前进少数发生了较大偏转极少数甚至被弹回。,实验反质疑,按照汤姆生原子模型来分析，粒子轰击金箔后会出现大角度的偏转吗？电子能否使粒子发生大角度的偏转？（粒子的质量是电子质量的7000多倍）正电荷有没有可能使粒子发生大角度偏转？（汤姆逊模型中的正电荷是均匀分布的）请同学们分组讨论！,按照汤姆生原子模型来分析，粒子轰击金箔后绝不会出现大角度的偏转！,汤姆生原子结构模型准确吗？为什么？,卢瑟福的困惑,卢瑟福当时也感到十分惊奇，根据汤姆生模型，原子质量均匀分布在原子内。而这样分散的质量是无法使运动得很快，具有很大动能的粒子往回散射的，就和“一枚炮弹打在一张纸上又被反射回来打到自己身上”一样不可置信。,面对“枣糕模型”无法解释的实验现象。你又会对粒子散射实验的实验结果提出什么样的疑问呢？做出什么样的假设？小组讨论、小组间互相提问。,思考：,（1）粒子为什么会发生大角度的偏转？,肯定是力的原因。,（2）谁对它的力，是负电荷吗？,不是，负电荷质量太小不会让粒子弹回。那就只有正电荷部分。而正电荷部分又不能像枣糕模型一样均匀分布，那就只能集中。,（3）粒子会反弹回去，从碰撞的角度分析是什么原因？,说明“碰到”的这个带正电的部分质量很大！,（4）绝大部分粒子没有偏转是什么原因？少数粒子较大偏转又是什么原因？,说明原子内部是很“空旷”的。所带正电和质量都集中在很小的区域，构成一个“核”。,（5）电子怎么办？静止不动吗？,电子不能静止不动，这样原子结构不会稳定。可象天体运动一样围绕中间的核旋转。让正电荷对它的吸引力提供做圆周运动的向心力。（宏观宇宙与微观宇宙的统一）,（6）请你画出你认为的原子内部结构,原子核式结构模型,1核式结构原子有一个很小的核，它集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外巨大的空间绕核运动,2反解释实验现象,核式结构模型可解释粒子散射实验的现象！,原子内部到底有多“空”？,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。原子的半径约为10-10米原子核半径约是10-14米原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一！,举一个简单的例子：,随堂训练,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,答案：B,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