2015-2016高中物理 第18章 第2节 原子的核式结构模型课件 新人教版选修3-5资料.ppt

* 第十八章　原子结构 第2节　原子的核式结构模型 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 学 习 目 标 1．理解α粒子散射实验的现象与结果，讨论与分析得出的结论． 2．理解原子的核式结构模型及其应用． 1909—1911年卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔的实验，获得了重要的发现． 1．实验装置(如下图)由放射源、金箔、荧光屏等组成 注：①整个实验过程在真空中进行． ②金箔很薄，α粒子(24He核)很容易穿过． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 2．实验现象与结果． 绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大角度的偏转．极少数α粒子偏转角超过90°，有的几乎达到180°，沿原路返回．α粒子散射实验令卢瑟福万分惊奇．按照汤姆孙的原子结构模型：带正电的物质均匀分布，带负电的电子质量比α粒子的质量小得多，α粒子碰到电子就像子弹碰到一粒尘埃一样，其运动方向不会发生什么改变．但实验结果出现了像一枚炮弹碰到一层薄薄的卫生纸被反弹回来这一不可思议的现象．卢瑟福通过分析，否定了汤姆孙的原子结构模型，提出了核式结构模型． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 ?尝试应用 1．卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是(D) 解析：解答本题要把握以下思路：粒子发生大角度散射是与原子核接近的结果．原子的中心是体积很小的原子核，原子的绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上，当粒子接近原子核的时候，就会发生大角度散射，甚至被弹回．所以D选项正确． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 1．汤姆孙的枣糕式模型． 汤姆孙于1898年提出来原子的枣糕式模型．汤姆孙在发现电子后，便投入了对原子内部结构的探索，他运用丰富的想象，提出了原子枣糕模型(下图)．在这个模型里，汤姆孙把原子看作一个球体，正电荷均匀地分布在整个球内，电子像枣糕上的枣子一样嵌在球中，被正电荷吸引着．原子内正、负电荷相等，因此原子的整体呈中性．汤姆孙的模型是第一个有一定科学依据的原子结构模型． 注：汤姆孙的原子结构模型虽然能解释一些实验事实，但这一模型很快就被新的实验事实所否定．不过它的意义却极其深远，电子的发现使我们认识到原子是有结构的，并用汤姆孙的原子模型可以粗略解释原子发光问题，为我们揭开了原子结构研究的帷幕． 2．原子的核式结构． 卢瑟福依据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构：在原子中心有一个很小的核，叫原子核．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转． 按照卢瑟福的核式结构学说，可以很容易地解释α粒子的散射实验现象．如下图所示． 按照这个模型，由于原子核很小，大部分α粒子穿过金箔时都离核很远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响；只有极少数α粒子从原子核附近飞过，明显地受到原子核的库仑斥力而发生大角度的偏转． 注：(1)原子内部是十分“空旷”的．原子直径的数量级为 ，原子核直径的数量级为 m，两者相差十万倍，而体积的差别就更大了．若原子相当于一个立体的足球场的话，则原子核就像足球场中的一粒米． (2)α粒子并没有与金原子核直接发生碰撞．偏转的原因是库仑斥力影响的结果． ?尝试应用 2．下列叙述属于卢瑟福α粒子散射实验的结果(C) 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．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里 D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 解析：该题要考查的是α粒子散射实验对人类认识原子结构的贡献．只要学生了解α粒子散射实验的结果及核式结构的建立过程，不难得出正确答案。 α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子． 3．卢瑟福的α粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况(D) A．原子核内存在电子 B．原子的大小为 m C．原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上 D．原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 解析：原子核内无电子，A错；α粒子散射实验未能判定原子大小为 m，B错；原子的所有正电荷和几乎所有质量分布在原子核内，C错、D对． 在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对α粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是(　　) A．一定在①区域 B．可能在②区域 C．可能在③区域 D．一定在④区