2.原子的核式结构模型

1、第二章 原子结构,第二节 原子的核式结构模型,教科版选修3-5,泰州实验中学高二物理备课组,课前自主学习答案,1.汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，说明原子可分，并提出了原子的枣糕模型。 2粒子散射实验是用粒子轰击金箔，实验现象是绝大多数的粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子发生了较大偏转，极少数粒子的偏转角超过90，个别的甚至接近180。 3.卢瑟福从行星模型得到启发，提出了原子的核式结构，这是一种联想思维。 原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部质量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和高速旋转。 4.由粒子散射实验数据还可以估算原

2、子核的大小，卢瑟福估算的结果是：原子核的大小的数量级在 10-15 m-10-14m。,学习目标,1知道粒子散射实验及其现象，了解卢瑟福原子核式结构模型，以及提出此模型的实验依据。 2认识实验对理论发展的重要作用。 3知道物理模型建立的意义及其局限性。,学习重点,粒子散射实验现象以及现象分析，否定枣糕模型，得出原子的核式结构。,学习难点,粒子散射实验的现象分析。,一、枣糕模型,汤姆孙发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的枣糕模型。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，而电子像枣糕里的枣子镶嵌在原子里面。,二、粒子散射实验原理、装置和现象,1. 粒子散射实验原理,研究原子内部结构要用到的方

3、法：黑箱法、微观粒子碰撞方法。,2粒子散射实验装置,粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、显微镜和转动圆盘几部分组成。,3粒子散射实验结果,注意粒子散射实验现象,你观察到什么现象？,讨论交流1,用汤姆孙的枣糕模型能否解释粒子大角度散射？请同学们根据以下四方面去考虑： （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）按照汤姆孙的枣糕模型，粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？ （3）1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？ （4）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成极少数粒子的大角度偏转？为什么？,按照汤

4、姆孙的枣糕模型，碰撞前后，质量大的粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹的现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角散射。,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，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。,对于粒子在原子附近时由于原子呈中性，与粒子之间没有或很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀的分布，粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使粒子偏转的力不会很大，所以粒子大角度散射说明汤姆孙的枣糕模型不符合原子结构的实际情况。,说明原子内部绝大部

5、分是空的。,三、原子的核式结构模型,1.内容：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里绕着核高速旋转。,讨论交流2,如何用原子的核式结构模型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（约八千分之一）发生了较大的偏转。,3.极少数粒子的偏转角度超过90。,第一条现象说明，原子中绝大部分是空的,第二现象可看出， 粒子受到较大的库仑斥力作用,第三条现象可看出，粒子在原子中与比他质量大的多的原子核距离非常接近,3原子核的大小,4.对原子核式结构模型的理解,卢瑟福提出的原子模型中，带正电的原子核像太阳，带负电的电子像绕着太阳转的行星。在这个“太阳系”中，支配它们之间的作用力是电磁相互作用力,即库仑力。因而这个模型又被称为“行星模型”。,四、原子的核式结构模型与经典理论的矛盾,1绕核旋转的电子要不断向外辐射电磁波，能量不断减小，轨道半径不断减小,2核式结构得出原子光谱是含一切波长的连续光谱，而实际上原子发光是不连续的，形成的频谱是线状的。,例题分析（见学案）,例1 答案：ABD,例2 答案：,例3 答案：C,课