原子的核式结构模型1.ppt

18.2 原子的核式结构模型 * 1 .知道α粒子散射实验装置、现象、意义 2.掌握卢瑟福原子核式结构模型 3.了解原子核与原子大小的数量级 4.理解模型提出的过程和主要思想 教学目标 历史回顾 J.J.汤姆孙，1857-1940， 英国物理学家， 电子的发现者（1897年）。 1906年获诺贝尔物理学奖。 氢离子（质子）是电子质量的1836倍。 思考：电子和带正电的物质是怎样构成原子的呢？ 电子 正电荷 原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。所以又被人们称为“西瓜模型”或“枣糕模型”。 一、汤姆孙模型 1、枣糕模型提出（1898年） * 2、勒纳德实验（1903年） * 发现较高速度的电子很容易穿透原子，看来原子不是一个实心球体。 枣糕模型遭质疑 卢瑟福是汤姆孙的学生 二、 粒子散射实验（1909年） 1、实验装置（真空） 放射源——放射性元素（铀和镭）放出α粒子，α粒子是氦核，带2e正电荷，质量是氢离子的4倍，约是电子的7300倍。 金箔——作为靶子，厚度1μm。 荧光屏——α粒子打在上面发出闪光。 显微镜——通过显微镜观察闪光，且可360°转动观察不同角度α粒子的到达情况。 * α粒子散射实验用的是金箔、铂箔等重金属箔，为什么不用轻金属箔，例如铝箔？ （1）金的延展性很好，金箔可以碾展得极薄（都可以达到对可见光透明的程度）。这样，在厚度方向上金原子的个数很少，单次碰撞。 （2）金核比铝核电荷多，对α粒子的库仑斥力更大，实验现象更明显。 * （ 1 ） 粒子射入金箔时难免与电子碰撞。试估计这种碰撞对 粒子速度影响的大小。 （ 2 ）按照汤姆孙的枣糕模型，正电荷均匀分布在整个原子球体内。请分析： 粒子穿过金箔，受到电荷的作用力后，沿哪些方向前进的可能性较大，最不可能沿哪些方向前进。 思考与讨论(参考课本P52) * 类似子弹碰到尘埃 （ 2 ）按照汤姆孙的枣糕模型，α粒子穿过金箔后的运动轨迹： * 2、实验现象 * 2、实验现象 * 2、实验现象 * 2、实验现象 * 2、实验现象 2、实验现象 （1）绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进； （2）少数α粒子（约占8000分之一）发生了较大的偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至几乎被撞了回来。 * 3、α粒子散射实验分析 （1）汤姆孙枣糕模型无法解释大角度散射； （2）大角度偏转不可能是电子造成的； （3）α 粒子的偏转的主要原因是受到了原子中除了电子以外的其他物质作用，而这部分物质质量很大，并且带正电； * （4）占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围（体积小）。 电子和带正电的部分接触吗？会吸在一块吗？（有吸引力而不会吸在一块的情况） 你能猜想出原子的结构模型吗？ 4、原子的核式结构的提出（1911年） （1）原子的核式结构内容：(阅读52-53页) 原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体（原子核）的外面运动 类似行星绕太阳运动 * （2）核式模型对α粒子散射实验现象的解释 只有极少数α粒子可能与核十分接近，受到较大的库仑斥力，才会发生大角度的偏转 。 * 绝大多数的α粒子穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有改变。 根据卢瑟福的原子核式模型和α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。（阅读课本P53） （1）原子核的电荷数与核外电子数以及该元素在周期表内的原子序数有什么关系？ （2）原子的半径数量级约为 ； 原子核半径数量级约是 。 三.原子核的电荷与尺度 10-10m 10-15m 105倍 相等