原子的核式结构和原子核

1、重点重点: 粒子散射实验粒子散射实验 1、原子还可以再分、原子还可以再分（1）思考：）思考： 1897年汤姆生发现了电子，年汤姆生发现了电子，电子的质量比当时发现最轻的氢原子的电子的质量比当时发现最轻的氢原子的质量还小质量还小1800倍左右，显然原子不是构倍左右，显然原子不是构成物质的最小微粒电子的发现对人类认成物质的最小微粒电子的发现对人类认识原子结构有何重要意义？识原子结构有何重要意义？认为原子并不是构成物质的最小单位，认为原子并不是构成物质的最小单位，还可以再分，而不久光电效应实验也从还可以再分，而不久光电效应实验也从物质中击出电子。物质中击出电子。所以认为原子还可以再分，而电子是原所以

2、认为原子还可以再分，而电子是原子的组成部分子的组成部分并且电子带负电，而原子呈中性，说明并且电子带负电，而原子呈中性，说明原子内除电子外还存在着正电部分。原子内除电子外还存在着正电部分。所以认为原子由电子和带正电的物质所所以认为原子由电子和带正电的物质所构成的构成的 （1）汤姆生提出的枣糕型的原子）汤姆生提出的枣糕型的原子结构结构内容：原子是一个球体，正电荷均匀地内容：原子是一个球体，正电荷均匀地分布在整个球内，电子像枣子那样嵌在分布在整个球内，电子像枣子那样嵌在原子里面原子里面3she.swf（二）二）粒子散射实验粒子散射实验 1、实验背景、实验背景 ：当时科学家（包括罗瑟：当时科学家（包括

3、罗瑟福），已接受了汤姆逊的原子模型。福），已接受了汤姆逊的原子模型。1909年罗瑟福建议其学生兼助手盖革和年罗瑟福建议其学生兼助手盖革和罗斯顿用罗斯顿用粒子轰击金箔去验证汤姆逊原粒子轰击金箔去验证汤姆逊原子模型。子模型。 2、粒子散射实验的装置。粒子散射实验的装置。3she.swfA放射源放射源放射性元素（放射性元素（P0）放出）放出粒粒子，子，粒子是氦的核，带粒子是氦的核，带2e正电荷，质量是正电荷，质量是氢原子的氢原子的4倍，具有较大的动能。倍，具有较大的动能。B金箔金箔作为靶子，厚度作为靶子，厚度1m, 重叠了重叠了3000层左右的原子。层左右的原子。C荧光屏荧光屏粒子打在上面发出闪光。

4、粒子打在上面发出闪光。D显微镜显微镜通过显微镜观察闪光，且通过显微镜观察闪光，且3600转动可观察不同角度，转动可观察不同角度，粒子的到达情粒子的到达情况。况。3、请同学们根据汤姆逊原子模型对、请同学们根据汤姆逊原子模型对实验结果进行预测实验结果进行预测3she.swf（1）粒子通过汤姆逊原子模粒子通过汤姆逊原子模型时遇到电子后怎样型时遇到电子后怎样？ 粒子的质量是电子的粒子的质量是电子的7000倍左右，倍左右，相当于相当于7kg的铅球滚动时碰到的铅球滚动时碰到1g的乒乓的乒乓球，铅球的运动速度会改变吗？球，铅球的运动速度会改变吗？就好象子弹飞行过程中碰到灰尘就好象子弹飞行过程中碰到灰尘 所以

5、电子是不会改变所以电子是不会改变粒子的运动方向的粒子的运动方向的（2）粒子通过汤姆逊原子模型时原粒子通过汤姆逊原子模型时原子正电部分对子正电部分对粒子产生的库仑斥力对粒子产生的库仑斥力对它的运动有何影响它的运动有何影响？因为正电荷在球体内均匀分布，所以两因为正电荷在球体内均匀分布，所以两侧的斥力绝大部分相互抵消，也不会使侧的斥力绝大部分相互抵消，也不会使运动方向发生较大改变运动方向发生较大改变。3she.swf（3）预测结果：按照汤姆逊原子模型，）预测结果：按照汤姆逊原子模型， 粒子通过汤姆逊原子模型时在偏离原方向粒子通过汤姆逊原子模型时在偏离原方向成成00，300，超过，超过900的三个区域

6、应分别看的三个区域应分别看到什么现象？到什么现象？3she.swf结论结论:所有的所有的粒子通过汤姆逊原子模型时，偏粒子通过汤姆逊原子模型时，偏离原方向的角度都不大，没有超过离原方向的角度都不大，没有超过900但是，盖革和罗斯顿用但是，盖革和罗斯顿用粒子轰击金箔所粒子轰击金箔所得到的实验的真实结果却并非如此得到的实验的真实结果却并非如此4、粒子散射实验结果粒子散射实验结果 请看这个实验实际得到的结果请看这个实验实际得到的结果按照按照粒子穿过金箔后，在粒子穿过金箔后，在偏离原方向成偏离原方向成00，300，超过，超过900的三个区域应分别看的三个区域应分别看到什么现象？到什么现象？ 3she.s

7、wf问：实验结果与预测的一样吗？问：实验结果与预测的一样吗？请从动画中三个区域看到的闪光请从动画中三个区域看到的闪光情况描述该实验的结果？情况描述该实验的结果？绝大多数的绝大多数的粒子穿过金箔后方向不变粒子穿过金箔后方向不变少数少数粒子穿过时发生大角度散射粒子穿过时发生大角度散射 极少数极少数粒子穿过时偏转超过粒子穿过时偏转超过90900 0。根据实验结果推理原子应该具有怎根据实验结果推理原子应该具有怎样的结构？样的结构？思考思考1：1m厚的金箔包含了厚的金箔包含了3000层金原层金原子，而绝大多数子，而绝大多数粒子穿过后方向不变，说粒子穿过后方向不变，说明了什么？明了什么？ 原子内的绝大部分

8、空间是空的。原子内的绝大部分空间是空的。思考思考2 ：极少数极少数粒子发生了大角度散射，若粒子发生了大角度散射，若原子的质量、正电荷在原子内均匀分布可能吗原子的质量、正电荷在原子内均匀分布可能吗？ 原子内质量、正电荷均匀分布，只能是原子内质量、正电荷均匀分布，只能是所有的所有的粒子基本上直线通过，不会有粒子基本上直线通过，不会有一个一个粒子会产生大角度散射。粒子会产生大角度散射。思考思考3 3： 据你推测少数据你推测少数粒子大角度散射的粒子大角度散射的原因可能有哪些？原因可能有哪些？碰撞或受较大斥力碰撞或受较大斥力 结论：卢瑟福在所观察到的实验结果的基础上提结论：卢瑟福在所观察到的实验结果的基

9、础上提出的核式的原子结构出的核式的原子结构内容：原子是由位于原子中心的原子核内容：原子是由位于原子中心的原子核和绕核高速旋转的电子构成，其中原子和绕核高速旋转的电子构成，其中原子核包内了所有的正电荷几乎所有的质量。核包内了所有的正电荷几乎所有的质量。3she.swf思考思考： 如何用核式结构模型解释如何用核式结构模型解释粒子粒子散射现象？散射现象？3she.swf3she.swf（1 1）由于原子核很小，绝大多数）由于原子核很小，绝大多数粒子穿过粒子穿过几千层原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，几千层原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎不变。运动方向几乎不变。（2 2）少数）少数粒子通过时靠近原子核，受较大粒子