《原子的核式结构模型》 导学案
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《原子的核式结构模型》 导学案
一、学习目标
1、 了解原子结构的发现历程。
2、 理解α粒子散射实验的原理、装置和现象。
3、 掌握原子的核式结构模型的主要内容。
二、学习重难点
1、 重点
(1)α粒子散射实验的现象和结果分析。
(2)原子的核式结构模型的内容。
2、 难点
(1)对α粒子散射实验结果的解释。
(2)原子的核式结构模型与经典电磁理论的矛盾。
三、知识链接
1、 汤姆孙的“枣糕模型”
在汤姆孙发现电子之后,他提出了原子的“枣糕模型”。认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像枣糕中的枣子一样镶嵌在原子里面。 四、学习过程
(一)原子结构的发现历程
1、 古希腊时期
古希腊哲学家德谟克利特提出了“原子”的概念,认为万物是由不可分割的原子构成的。
2、 19 世纪初
道尔顿提出了近代原子学说,认为原子是不可再分的实心球体。
3、 19 世纪末
汤姆孙发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”。
(二)α粒子散射实验
1、 实验装置
主要由α粒子源、金箔、荧光屏、显微镜等组成。
2、 实验原理
α粒子带正电,当它穿过金箔时,会与金原子发生相互作用。
3、 实验现象
(1)绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进。
(2)有少数α粒子发生了大角度偏转,甚至有极少数α粒子的偏转角度超过了 90°,有的几乎达到 180°。 (三)原子的核式结构模型
1、 卢瑟福的核式结构模型
在α粒子散射实验的基础上,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
(1)原子的中心有一个很小的核,叫做原子核。
(2)原子核集中了原子几乎全部的质量和正电荷。
(3)电子在核外绕核高速运动。
2、 与经典电磁理论的矛盾
(1)按照经典电磁理论,电子绕核运动时会不断向外辐射电磁波,能量逐渐减少,最终会落到原子核上。
(2)但事实上原子是稳定的。
(四)原子核的大小
通过α粒子散射实验的数据估算,原子核的半径约为 10⁻¹⁵
10⁻¹⁴ m,原子半径约为 10⁻¹⁰ m。
(五)课堂练习
1、 关于α粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A 该实验说明原子具有核式结构
B 使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子
C 绝大多数α粒子穿过金箔时发生了大角度偏转 D 实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷和全部质量
2、 在卢瑟福的α粒子散射实验中,有少数α粒子发生大角度偏转,其原因是( )
A 原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B 正电荷在原子中是均匀分布的
C 原子中存在着带负电的电子
D 原子只能处于一系列不连续的能量状态中
五、课后作业
1、 查阅资料,了解更多关于原子结构研究的历史和最新进展。
2、 思考:为什么原子是稳定的,而不是像经典电磁理论所预言的那样会崩溃?
六、学习小结
通过本节课的学习,我们了解了原子结构的发现历程,重点学习了α粒子散射实验和原子的核式结构模型。α粒子散射实验的结果让我们对原子的内部结构有了新的认识,卢瑟福的核式结构模型成功地解释了实验现象,但也存在与经典电磁理论的矛盾。在今后的学习中,我们还将进一步探讨原子结构的相关知识。
以上导学案旨在引导同学们对原子的核式结构模型有一个初步的认识和理解,希望同学们通过自主学习和思考,掌握相关知识,为后续的学习打下坚实的基础。