原子的核式结构模型(公开课)教程文件

意应用其电场线和等势面的特点.
(2)理解建立核式结构模型的要点 ①核外电子不会使α粒子的速度发生明显改变. ②汤姆孙模型不能解释α粒子的大角度散射. ③少数α粒子发生了大角度偏转,甚至反弹回来,表明这些α粒 子在原子中的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. ④绝大多数α粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有明显 变化,说明原子中绝大部分是空的.原子的质量、电量都集中在 体积很小的核上.
③实验现象表明原子绝大部分是空的，除非原子的几乎全部 质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否 则，α粒子大角度散射是不可能的. (2)原子的核式结构与原子的枣糕模型的根本区别
2.原子的核式结构模型对α粒子散射实验结果的解释： (1)当α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力 很小，α粒子就像穿过“一片空地”一样，无遮无挡，运动 方向改变很小，因为原子核很小，所以绝大多数α粒子不发 生偏转. (2)只有当α粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑 力作用，偏转角才很大，而这种机会很少.
(3)如果α粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180°， 这种机会极少，如图所示.
卢瑟福根据α粒子散射实验估算出了原子核半径的数 量级为10-15 m.
【典例1】如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验 的装置示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D 四个位置时,观察到的现象,下述说法中正确的是( )
【解题指导】解答该题应注意以下关键点 (1)根据力和速度的夹角关系判断功的正负 (2)根据力的大小判断加速度的大小 (3)根据功能关系判断动能的变化、电势能的变化 【标准解答】选C.α粒子受到原子核的库仑力为斥力，当由a 到b时，库仑力变大,做负功，再由b到c时，库仑力减小，做 正功.故加速度先增大再减小，动能先减小后增大，电势能先 增大再减小，又因a、c在同一等势面上，故总功为零，故C 对，A、B、D均错.

典例1 如图为α粒子散射实 验装置的示意图，荧光屏和 显微镜在图中的A、B、C、D 四个位置时，关于观察到的现 象，下述说法不正确的是( ) A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多 B.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A 位置时少得多 C.放在C、D位置时屏上观察不到闪光 D.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
解答本题应把握以下两点： (1)明确实验装置中各部分的组成及作用. (2)弄清实验现象，知道“绝大多数”、“少数”和“极少 数”α粒子的运动情况.
【规范解答】选C.根据α粒子散射实验的现象，绝大多数α 粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此在A位置观察 到的闪光次数最多，故A正确，少数α粒子发生大角度偏转， 因此从A到D观察到的闪光次数会逐渐减少，因此B、D正 确，C错.
1.α粒子散射实验的装置是怎样的? 提示:实验装置如图所示，由α粒子放射源、金箔、荧光屏 等组成.
放射源放出快速运动的α粒子,α粒子通过金箔时被散射,打 在荧光屏上,荧光屏上带有放大镜,可以在水平面内转动,整 个装置封闭在真空内.
2.α粒子散射实验中,看到了怎样的现象? 提示: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 粒子发生了较大的偏转,偏转角度甚至 大于90°,也就是说它们几乎被“撞了 回来”，如图所示.
3.原子的核式结构模型的内容有哪些? 提示:(1)在原子中心有一个很小的核叫原子核，原子全部的 正电荷和几乎全部质量都集中在核里. (2)带负电的电子在核外空间绕核旋转. 4.核式结构模型如何解释α粒子散射实验的结果? 提示:(1)由于原子核很小,大多数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. (2)只有极少数α粒子有机会与原子核接近，明显地受到原 子核的斥力而发生大角度的偏转.

它集中了全部的正电荷和几乎全部的质量,电子在核外空间运动。
原子的核式结构模型
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预习交流 2
如何用原子的核式结构模型对 α 粒子散射实验结果进行解释?
答案:(1)当 α 粒子穿过原子时,如果离核较远,受到原子核的斥力
很小,α 粒子就像穿过“一片空地”一样,无遮无挡,运动方向改变很小,
因为原子核很小,所以绝大多数 α 粒子不发生偏转。
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原子的核式结构模型
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在α粒子散射实验中,我们并没有考虑α粒子跟电子碰撞,这是因
为(
)
A.电子体积非常小,以至于α粒子碰不到它
B.α粒子跟电子碰撞时,损失的能量很小,可以忽略
C.α粒子跟各个电子碰撞的效果相互抵消
D.电子在核外均匀分布,所以α粒子受电子作用的合外力为零
解析:α粒子与电子相碰就如同飞行的子弹与灰尘相碰,α粒子几
附近时的示意图,A、B、C 三点分别位于两个等势面上,则以上说法
正确的是(
)
A.α 粒子在 A 处的速度比在 B 处的速度小
B.α 粒子在 B 处的速度最大
C.α 粒子在 A、C 处的速度大小相等
D.α 粒子在 B 处的速度比在 C 处的速度小
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解析:由能量守恒定律可知,对于 A、B、C 三点,A、C 位于原子
否定了。
原子的核式结构模型
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预习交流 1
汤姆孙发现电子之后,人们立刻进行建立各种原子模型的尝试,
你都知道有哪些典型的模型呢?
原子是由质子、中子和电子组成的
原子的核式结构模型
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答案:(1)勒纳德的动力子模型:原子内部的电子与相应的正电荷
组成一个中性的“刚性配偶体”,他取名为动力子,无数动力子漂浮于

6、卢瑟福原子核式构造理论旳主要内容有
（ ACD）
A、原子旳中心有个核，叫做原子核
B、原子旳正负电荷都均匀分布在整个原子中
C、原子旳全部正电荷和几乎全部质量都集中 在原子核里
D、带负电旳电子在核外绕核旋转
7、（97全国）在卢瑟福旳 粒子散射试验中， 有少数粒子发生大角度偏转，其原因是（ A）
A、原子旳正电荷和绝大部分质量集中在一种很 小旳核上 B、正电荷在原子中是均匀分布旳 C、原子中存在着带负电旳电子 D、原子只能处于一系列不连续旳能量状态中
2．卢瑟福原子核式构造模型 3．原子核与原子大小旳数量级
你掌握了吗？
课堂练习：
• 1、提出原子核式构造模型旳科学家是（ C）
A、汤姆孙 B、法拉第 C、卢瑟福 D、奥斯特
2.在用α粒子轰击金箔旳试验中，卢瑟福观察到旳α 粒子旳运动情况是（ B）
A、全部α粒子穿过金属箔后仍按原来旳方向迈 进
B、绝大多数α粒子穿过金属箔后仍按原来旳方 向迈进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回
18.2原子旳核式构造模型
历史回忆
电子是原子旳构成部 分，因为电子是带负 电旳，而原子又是中 性旳，所以推断出原 子中还有带正电旳物 质，几乎占有原子旳 全部质量。 me=9.109×10-31Kg e=1.602×10-19C
思索：那么，这两 J.J.汤姆孙，1857-1940，种物质是怎样构成 英国物理学家，电子 原子旳呢？ 旳发觉者。
从经典物理学旳角度看，汤姆孙旳模型是很成功旳。 解释原子是电中性旳，电子在原子里是怎样分布旳，解释 原子为何会发光，能估计出原子旳大小约为一亿分之一厘 米。
以汤姆孙为首旳英国剑桥学派，在原 子物理学上所取得旳这些惊人成就， 使欧洲大陆上旳物理学家都拜倒在他 们旳脚下。他旳学生卢瑟福也接受了 汤姆孙旳原子模型，1923年卢瑟福提