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新课标人教版35选修三《原子的核式结构模型》WORD教案2教学目标：知识目标：1了解原子学说的进展历史。
2认识α粒子散射实验的重大意义，3了解原子的核式结构模型能力目标：培养学生通过现象认识本质的分析、推理能力情感目标：培养学生锲而不舍，严谨务实的科学态度。
教学重点：α粒子散射实验，卢瑟福的原子核式结构引入新课:1897年，汤姆生发觉电子之后，人们意识到原子不再是不可分的，而是由更小的微粒组成的。
电子带负电，而原子是电中性的，可见原子内部还有带正电的物质，这些带正电的物质和电子是如何构成原子的呢？一、汤姆生的原子模型：（1）汤姆生原子模型（2）汤姆生原子模型的特点：原子是质量平均分布的球体，正电荷平均分布在整个球体内，带负电的电子对称地镶嵌在其中.二、α粒子的散射实验1.α粒子的散射实验：1909－1911年，卢瑟福（英国）（1）装置介绍：图1图2放射源：放射性元素镭置于铅盒内，只开一个小孔，使α粒子只沿一个确定方向高速出来，α粒子具有足够的能量，能够接近原子中心，还能够使荧光物质发光。
金箔：在放射源和荧光屏之间放入金箔，依照荧光屏上显现亮点的位置能够明白α粒子穿过原子后的偏转情形。
显微镜：在荧光屏的后面，起放大作用，更容易观看显微镜和荧光屏能够在以金箔为中心的一个圆周上运动，统计在各个不同位置相同时刻内接收到的光子数就能够确定α粒子穿过金原子后的偏转情形。
整个装置置于一抽成真空的容器中，是为了减小空气分子对α粒子的阻碍作用。
（2）操作步骤：（3）实验现象：①.绝大多数．．．．α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进； ②．少数．．α粒子穿过金箔后发生了较大的偏转； ③．极少数．．．α粒子偏转超过了90°，有的甚至几乎．．．．．．达到180°，象被金箔弹了回来。
极少数的粒子能够观看到的机率是1/8000，即有8000个α粒子轰击金箔，才可能有一个α粒子发生大角度偏转，在那个实验中卢瑟福和他的学生共记录下十万次以上的闪光照片，才发觉了少数的α粒子发生大角度偏转。
第2讲原子的核式结构模型[目标定位] 1.了解α粒子散射实验的实验装置、实验原理和实验现象.2.理解卢瑟福的原子核式结构模型．一、α粒子散射实验1．实验装置(如图1)：图12．实验方法用由放射源发射的α粒子束轰击金箔，利用荧光屏接收，探测通过金箔后的α粒子分布情况．3．实验结果绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被原路弹回，α粒子被反射回来的概率竟然有18 000.二、卢瑟福原子模型1．核式结构模型原子内部有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷以及几乎全部的质量都集中在原子核内，带负电的电子绕核运动．原子的核式结构模型又被称为行星模型．2．原子的大小：(1)原子直径数量级：10－10 m.(2)原子核直径数量级：10－15 m.一、对α粒子散射实验的理解1．装置：放射源、金箔、荧光屏等，如图2所示．图22．现象：(1)绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进．(2)少数α粒子发生较大的偏转．(3)极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°.3．注意事项：(1)整个实验过程在真空中进行．(2)α粒子是氦原子核，体积很小，金箔需要做得很薄，α粒子才能穿过．4．汤姆孙的原子模型不能解释α粒子的大角度散射．例1如图3为卢瑟福所做的α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述说法中正确的是( )图3A．相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多B．相同时间内在B时观察到屏上的闪光次数比放在A时稍少些C．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少D．放在C、D位置时屏上观察不到闪光答案ABC解析在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确；少数α粒子发生大角度偏转，极少数α粒子偏转角度大于90°，极个别α粒子反弹回来，所以在B位置只能观察到少数的闪光，在C、D两位置能观察到的闪光次数极少，故D错，B、C对．借题发挥解决α粒子散射实验问题的技巧1．熟记实验装置及原理．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)汤姆孙的原子模型不能解释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、电荷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、电荷量都集中在体积很小的核内．针对训练1 在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( )答案 C解析α粒子与原子核相互排斥，A、D错；运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显，B错，C对．二、卢瑟福原子核式结构模型1．内容：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内，带负电的电子在核外空间绕核旋转．2．对α粒子散射实验现象的解释(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，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°，这种机会极小，如图4所示．图43．数量级：原子的半径数量级为10－10 m，原子核半径的数量级为10－15 m例2下列对原子结构的认识中，错误的是( )A．原子中绝大部分是空的，原子核很小B．电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力C．原子的全部正电荷都集中在原子核里D．原子核直径的数量级大约为10－10 m答案 D解析卢瑟福α粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，卢瑟福提出了关于原子的核式结构学说，并估算出原子核直径的数量级为10－15 m，而原子直径的数量级为10－10 m，是原子核直径的十万倍，所以原子内部是十分“空旷”的，核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力而绕核旋转，所以本题应选D.针对训练2 在卢瑟福α粒子散射实验中，只有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是( )A．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B．正电荷在原子内是均匀分布的C．原子中存在着带负电的电子D．原子的质量在原子核内是均匀分布的答案 A解析本题考查了学生对α粒子散射实验结果与原子的核式结构关系的理解．原子的核式结构正是建立在α粒子散射实验结果基础上的，C、D的说法没有错，但与题意不符．α粒子散射实验的理解1．在α粒子的散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的( )A．万有引力 B．库仑力C．磁场力 D．核力答案 B2．英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，为了解释实验结果，提出了原子的核式结构学说，如图所示，O表示金原子核的位置，曲线ab和cd表示经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹，能正确反映实验结果的图是( )答案 D解析α粒子散射实验的原因是α粒子与金原子核间存在库仑斥力，因此仅有D图正确．原子的核式结构模型3．卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有( )A．原子的中心有个核，叫原子核B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内D．带负电的电子在核外绕着核旋转答案ACD解析卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：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内，带负电的电子在核外空间绕着核旋转，由此可见，B选项错误，A、C、D选项正确．4．卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )A．使α粒子产生偏转的主要是原子中电子对α粒子的作用力B．使α粒子产生偏转的力是库仑力C．原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进D．能发生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子答案BCD解析原子核带正电，与α粒子间存在库仑力，当α粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，电子对它的影响可忽略，故A错，B对；由于原子核非常小，绝大多数粒子经过时离核较远因而运动方向几乎不变，只有离核很近的α粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对.(时间：60分钟)题组一对α粒子散射实验的理解1.二十世纪初，为了研究物质内部的结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，图1是( )图1A．卢瑟福的α粒子散射实验装置B．卢瑟福发现质子的实验装置C．汤姆孙发现电子的实验装置D．查德威克发现中子的实验装置答案 A解析此图是卢瑟福的α粒子散射实验装置，选A.2．卢瑟福提出原子的核式结构模型的依据是用α粒子轰击金箔，实验中发现α粒子( ) A．全部穿过或发生很小偏转B．绝大多数沿原方向穿过，只有少数发生较大偏转，有的甚至被弹回C．绝大多数发生很大偏转，甚至被弹回，只有少数穿过D．全部发生很大偏转解析卢瑟福的α粒子散射实验结果是绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，故选项A错误．α粒子被散射时只有少数发生了较大角度偏转，并且有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°，故选项B正确，选项C、D错误．3．在α粒子散射实验中，使α粒子散射的原因是( )A．α粒子与原子核外电子碰撞B．α粒子与原子核发生接触碰撞C．α粒子发生明显衍射D．α粒子与原子核的库仑斥力作用答案 D解析α粒子与原子核外电子的作用是很微弱的，由于原子核的质量和电荷量很大，α粒子与原子核很近时，库仑斥力很强，足可以使α粒子发生大角度偏转甚至反向弹回，使α粒子散射的原因是库仑斥力，D对．4．如图所示，X表示金原子核，α粒子射向金箔被散射，若它们的入射时的动能相同，其偏转轨迹可能是图中的( )答案 D解析α粒子离金核越远，其所受斥力越小，轨迹弯曲的就越小，故D对．5．在α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是( )A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力的作用B．α粒子一直受到原子核的斥力作用C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D．α粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小答案 B解析α粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B正确；α粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时斥力做正功，速度增大，故D错误．6．卢瑟福在解释α粒子散射实验的现象时，不考虑α粒子与电子的碰撞影响，这是因为( )A．α粒子与电子之间有相互斥力，但斥力很小，可忽略B．α粒子虽受电子作用，但电子对α粒子的合力为零C．电子体积极小，α粒子不可能碰撞到电子D．电子质量极小，α粒子与电子碰撞时能量损失可忽略解析原因是电子的质量很小，α粒子与电子相碰，运动方向不会发生什么改变，所以α粒子和电子的碰撞可以忽略，因此D正确．题组二卢瑟福的核式结构模型7．卢瑟福的α粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况( )A．原子内存在电子B．原子的大小为10－10 mC．原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上D．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内答案 D解析根据α粒子散射实验现象，绝大多数α粒子穿过金箔后沿原来方向前进，少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过90°，可知C错，A与题意不符；而实验结果不能判定原子的大小为10－10 m，B错，故选D.8．关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是( )A．原子是一个质量分布均匀的球体B．原子的质量几乎全部集中在原子核内C．原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内D．原子半径的数量级是10－10 m，原子核半径的数量级是10－15 m答案BD解析根据卢瑟福的原子核式结构学说，可知选项B、D正确．9．α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，α粒子符合下列哪种情况( ) A．动能最小B．势能最小C．α粒子与金原子组成的系统的能量最小D．所受原子核的斥力最大答案AD解析α粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑斥力做功，动能减少，电势能增加，两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒．根据库仑定律，距离最近时，斥力最大．10．已知电子质量为9.1×10－31kg，带电荷量为－1.6×10－19C，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10－10m，求电子绕核运动的线速度大小、动能、周期和形成的等效电流．答案 2.19×106 m/s 2.18×10－18 J 1.53×10－16 s 1.05×10－3 A解析由卢瑟福的原子模型可知：电子绕核做圆周运动所需的向心力由核对电子的库仑引力根据mv 2r ＝k e 2r2，得v ＝ek rm＝1.6×10－19× 9×1090.53×10－10×9.1×10－31m/s ＝2.19×106 m/s ；其动能E k ＝12mv 2＝12×9.1×10－31×(2.19×106)2J＝2.18×10－18J ；运动周期T ＝2πr v ＝2×3.14×0.53×10－102.17×106s＝1.53×10－16s ；电子绕核运动形成的等效电流I ＝q t ＝e T ＝1.6×10－191.53×10－16A≈1.05×10－3A ．。
第2节原子的核式结构模型●课标解读1．知道α粒子散射实验的原理、实验装置及实验结果．2．从α粒子散射实验的结果分析到卢瑟福建立原子的核式结构模型过程，体会科学实验与思维相结合的物理研究方法．3．知道原子的核式结构模型，并能成功解释α粒子的散射实验现象．●教学地位从汤姆孙的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立，既渗透科学探究的因素教学，又进行了模型法的教学，并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比，指出大自然的和谐统一的美，渗透哲学教育．通过学生对α粒子散射实验现象的讨论与交流，顺理成章地否定了葡萄干面包模型，并开始建方新的模型．希望这一部分由学生自己完成，教师总结，总结时，突出汤姆孙原子模型与α粒子散射实验之间的矛盾，可以将α粒子分别穿过葡萄干面包模型和核式结构模型的不同现象用动画模拟，形成强烈的对比，突破难点．得到卢琴福的原子的核式结构模型后再展示立体动画α粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识．α粒子散射实验是教学的重点，高考的热点.●新课导入建议问题导入 卢瑟福用α粒子轰击金箔时，发现少数α粒子发生了大角度偏转，这是用汤姆孙的原子模型解释不通的．你能解释这种现象吗？本节课请同学们和老师一起解决此问题． ●教学流程设计课前预习安排：1.看教材2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论⇒步骤1：导入新课，本节教学地位分析⇒步骤2：老师提问，检查预习效果可多提问几个学生⇒错误!⇓步骤7：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况⇒步骤6：完成“探究重在讲解α粒子散射实验中的功能问题⇐步骤5：师生互动完成“探究方式同完成探究1相同⇐步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评⇓步骤8：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能释．(难点)1.(1)实验目的α粒子通过金箔时，用这些已知的粒子与金属内的原子相互作用，根据粒子的偏转情况来获得原子内部的信息．(2)实验方法用由放射源发射的α粒子束轰击金箔，利用荧光屏接收，探测通过金箔后的α粒子偏转情况．(3)实验结果绝大多数α粒子穿过金箔后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，有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被原路弹回，α粒子被反射回来的概率竟然有1/8_000.2．思考判断 (1)α粒子散射实验主要实验器材有：放射源、金箔、荧光屏、显微镜．(√) (2)金箔的厚薄对实验无影响．(×)(3)实验装置放在真空中．(√)3．探究交流卢瑟福为何选用α粒子去轰击金箔？【提示】 因为当时已经发现了α射线和β射线，并且，组成α射线的α粒子是具有很大动能的带电粒子，适合做轰击金属的“炮弹”．另外，金具有较大的密度和很好的延展性，能够做成很薄的箔片．1.(1)核式结构模型①原子的内部有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，带负电的电子绕核运动．②原子的核式结构模型又被称为行星模型．(2)原子的大小①原子直径数量级：10－10 m.②原子核直径数量级：10－15_m.2．思考判断(1)原子内部正电荷是均匀分布的．(×)(2)原子的质量是均匀分布的．(×)(3)原子的几乎全部质量都集中在原子核内．(√)3．探究交流卢瑟福的原子模型是如何解释α粒子散射实验结果的？【提示】α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到的库仑斥力就很小，运动方向也改变很小．只有当α粒子十分接近核时，才受到很大的库仑斥力，发生大角度的偏转．由于核很小，α粒子十分接近的机会很小，所以绝大多数α粒子基本上仍沿原方向前进，只有极少数发生大角度偏转.1．α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．按照葡萄干面包模型，α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．你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成α粒子的大角度偏转？为什么？1．实验背景α粒子散射实验是卢瑟福和他的合作者做的一个著名的物理实验，实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据．在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型．2．实验装置如图2－2－1所示，由放射源、金箔、荧光屏等组成．图2－2－13．实验分析(1)由于电子质量远小于α粒子质量，所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转．(2)使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分．按照汤姆孙原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大部分抵消，因而也不可能使α粒子发生大角度偏转，更不能使α粒子反向弹回，这与α粒子的散射实验相矛盾．(3)实验现象表明原子绝大部分是空的，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．4．实验意义(1)否定了汤姆孙的原子结构模型．(2)提出了原子核式结构模型，明确了原子核大小的数量级．1．整个实验装置及实验过程必须在真空中进行．2．α粒子是氦核，穿透能力很弱，因此金箔必须很薄，α粒子才能穿过．(2013·昌江高二检测)如图2－2－2所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，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( )α粒子散射实验装置图2－2－2A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少【审题指导】解此题的关键是正确掌握α粒子散射实验的现象，以便确定观察位置．【解析】在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确，少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°，极个别α粒子被反射回来，故B、C错，D对．【答案】AD1．英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现了α粒子的散射现象．如图所示，O 表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的是( )【解析】α粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用，离核越近，斥力越大，偏转越明显．当正好击中原子核时，由于α粒子质量较小而反弹．所以B、D选项正确．不同解释【问题导思】1．两种原子结构模型中正电荷及质量分布有什么区别？2．汤姆孙原子结构模型能解释α粒子的大角度偏转吗？3．卢瑟福的核子结构模型如何解释α粒子的散射现象？离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2.0×107 m/s 的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79.求α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E p ＝k q 1q 2r ，r 为距点电荷的距离．α粒子质量为6.64×10－27 kg)． 【审题指导】 (1)明确α粒子的运动为沿粒子与原子核连线的直线运动．(2)当动能减为零时，电势能最大，离原子核最近．(3)原子核的大小应该比最近距离小一些．【解析】 当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d ，则12mv 2＝k q 1q 2d. d ＝2kq 1q 2mv 2＝2×9.0×109－192 6.64×10－2772 m ＝2.7×10－14 m.【答案】 2.7×10－14 m2．卢瑟福在α粒子散射实验中，测出当α粒子(42He)与金核(197 79Au)发生对心碰撞时，α粒子接近金核的最小距离约为2.0×10－14 m ，试估算金核的密度．(结果保留一位有效数字) 【解析】 本题要建立一个模型，α粒子接近金核的最小距离认为是金核的半径．金核(197 79Au)中有197个核子，每个核子的质量约为1.67×10－27 kg ，把金核看做一个球体，其半径约为r ＝2.0×10－14 m ，则金核的体积为：V ＝43πr 3＝43×3.14×(2.0×10－14)3 m 3 ＝3.3×10－41 m 3，金核的质量为：m ＝197m 0＝197×1.67×10－27 kg＝3.3×10－25 kg ，金核的密度为：ρ＝m V ＝1.0×1016 kg/m 3163(2013·龙岩检测)图2－2－3如图2－2－3所示，根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a 运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是( )A．动能先增大，后减小B．电势能先减小，后增大C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零D．加速度先变小，后变大【审题指导】α粒子在库仑力的作用下发生偏转，通过电场力做功使粒子的动能和电势能之间相互转化．电场力做功情况分析是解决本题的关键．【规范解答】根据卢瑟福提出的核式结构模型，原子核集中了原子的全部正电荷，即原子核外的电场分布与正点电荷电场类似．α粒子从a运动到b，电场力做负功，动能减小，电势能增大；从b运动到c，电场力做正功，动能增大，电势能减小；a、c在同一条等势线上，则电场力做的总功等于零，A、B错误，C正确；a、b、c三点的场强关系E a＝E c＜E b，故α粒子的加速度先变大，后变小，D错误．【答案】 Cα粒子散射实验中的功能问题α粒子接近原子核时，电场力做负功，α粒子的动能减小，电势能增加；反之，α粒子离开原子核时，电场力做正功，α粒子的动能增加，电势能减小．α粒子接近原子核的过程是一个加速度变大的减速过程，所以解决相关的问题优先考虑功能规律．【备课资源】(教师用书独具)核物理之父——卢瑟福卢瑟福被公认为是20世纪最伟大的实验物理学家，在放射性和原子结构等方面，都作出了重大的贡献．他还是最先研究核物理的人．除了理论上非常重要以外，他的发现还在很大范围内有重要的应用，如核电站、放射标志物以及运用放射性测定年代等．他对世界的影响极其深远，并且其影响还将持久保持下去．他被称为近代原子核物理学之父．卢瑟福一生还有很多逸闻趣事．1．有个外号叫“鳄鱼”卢瑟福从小家境贫寒，通过自己的刻苦努力，这个穷孩子完成了他的学业．这段艰苦求学的经历培养了卢瑟福一种认准了目标就百折不回、勇往直前的精神．后来他的学生为他起了一个外号——鳄鱼，并把鳄鱼徽章装饰在他的实验室门口．因为鳄鱼从不回头，它张开吞食一切的大口，不断前进.2．摇身一变成为“化学家”1908年，卢瑟福获得该年度的诺贝尔化学奖，他对自己不是获得物理学奖感到有些意外，他风趣地说：“我竟摇身一变，成为一位化学家了！”“这是我一生中绝妙的一次玩笑！”3．杰出的学科带头人卢瑟福还是一位杰出的学科带头人，被誉为“从来没有树立过一个敌人，也从来没有失去一位朋友”的人．在他的助手和学生中，先后荣获诺贝尔奖的竟多达12人.1922年度诺贝尔物理学奖的获得者玻尔曾深情地称卢瑟福是“我的第二个父亲”．科学界中，至今还传颂着许多卢瑟福精心培养学生的小故事．4．是我制造了波浪卢瑟福属于那种“性格极为外露”的人，他总是给那些见过他的人留下深刻的印象．他个子很高，声音洪亮，精力充沛，信心十足，并且极不谦虚．当他的同事评论他有不可思议的能力并总是处在科学研究的“浪尖”上时，他迅速回答道：“说得很对，为什么不这样？不管怎么说，是我制造了波浪，难道不是吗？”几乎所有的科学家都同意这一评价．5．最后一个土豆1895年，在农场挖土豆的卢瑟福收到了英国剑桥大学发来的通知书，通知他已被录取为伦敦国际博览会的奖学金学生．卢瑟福接到通知书后扔掉挖土豆的锄头，喊道：“这是我挖的最后一个土豆啦！”1．(2013·泉州检测)卢瑟福提出原子的核式结构学说的根据是α粒子轰击金箔的实验，在实验中他发现α粒子( )A．全部穿过或发生很小的偏转B．全部发生很大的偏转，甚至有的被反弹回C．绝大多数不发生或只发生很小的偏转，有极少数发生很大的偏转，个别甚至被反弹回D．绝大多数发生很大的偏转，甚至被反弹回，只有少数穿过【解析】根据卢瑟福的核式结构学说，原子有一个很小的核，集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，核外巨大空间为电子的运动空间．因此飞过来的α粒子与原子核正碰而被反弹回的几率非常小，并且与原子核比较近，受库仑力作用发生较大偏转的机会也不多，故绝大多数α粒子离核较远，受库仑力很小，基本上沿直线运动．选项C正确．【答案】 C2．α粒子散射实验结果表明( )A．原子中绝大部分是空的B．原子中全部正电荷都集中在原子核上C．原子内有中子D．原子的质量几乎全部都集中在原子核上【解析】在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔时其运动方向基本不变，只有少数α粒子发生较大角度的偏转，这说明原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在一个很小的核上，这个核就叫原子核．原子核很小，只有少数α粒子在穿过金箔时接近原子核，受到较大库仑力而发生偏转；而绝大多数α粒子在穿过金箔时，离原子核很远，所受库仑斥力很小，故它们的运动方向基本不变．所以本题正确选项为【答案】ABD 3．在α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为( )A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子【解析】α粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，不到α粒子质量的17 000，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一粒尘埃一样．故正确答案为C.【答案】 C4．(2013·厦门检测)α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，α粒子符合下列哪种情况( )A．动能最小B．势能最小C．α粒子与金原子组成的系统的能量最小D．所受原子核的斥力最大【解析】α粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑力做功，动能减少，电势能增加．两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒．根据库仑定律，距离最近时，斥力最大．【答案】AD5．关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是( )A．卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的“枣糕模型”是错误的B．卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论C．卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证“核式结构”理论的正确性D．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论【解析】卢瑟福设计的α粒子散射实验是为了探究原子的结构，并非为了验证汤姆孙模型是错误的，A错误；卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误而提出“核式结构”理论，B错误；卢瑟福做了α粒子散射实验后，由实验现象而提出了“核式结构”结论，C 错误，D正确．【答案】 D。
第一节电子第二节原子的核式结构原子核教学目标知识目标：1．了解原子结构的发现过程2．知道α粒子的散射实验，3．理解卢瑟福的核式结构模型4．知道光谱的基础知识能力目标：1．了解人类对原子结构的认识过程2．学习物理学研究问题的方法过程与方法体会科学家严谨的工作态度，体验科学探究的过程。
教学重点卢瑟福的核式结构模型.明线光谱的特点教学难点卢瑟福的核式结构模型教学方法多媒体辅助教学教学用具阴极射线管磁铁.课时安排1课时教学过程一．电子的发现和汤姆生原子模型Array 1．阴极射线19世纪中期发现英国物理学家汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏车确定阴极射线粒子的电性。
2．比荷的测定汤姆逊通过上述实验装置测量了这种粒子的比荷，并把它命名为“电子”电子的发现：1897年，汤姆生（英国）实验依据并因此而获诺贝尔物理学奖。
3．元电荷的测定电子电荷量的测量最早是由美国的科学家密立根完成的。
二．原子的核式结构模型汤姆生据此建立枣糕模型：电子均匀分布在原子里。
电子发现的重要意义：电子的发现打破了原子不可再分的信念，揭示了原子具有复杂的结构，是人类对物质结构认识的一次飞跃，开创了探索原子结构奥秘的新时代.图22—汤姆生原子模型的特点：原子是质量均匀分布的球体，正电荷均匀分布在整个球体内，带负电的电子对称地镶嵌在其中.1.α粒子的散射实验：1909－1911年，卢瑟福（英国）α粒子就是氦原子核（1）实验装置：P62图22-2（2）实验结果：突出“绝大多数”“有些”“极个别”这三个数量词. 结合汤姆生的模型分析如下问题：（1）电子能否使α粒子发生大角度的散射？（2）1 μm 厚的金箔仍包含3300多个原子层，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进说明了什么？（3）极少数α粒子的偏转角超过了90 ０，有的几乎达到180°，其原因是什么？2.原子的核式结构模型： （1） 卢瑟福核式结构模型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旋转.（2）原子的核式结构模型对α粒子散射实验的解释：（3）对原子核大小的估计：运用力学中碰撞知识分析指出，当α粒子与原子核对心正碰时，α粒子与原子核接近的最小距离近似认为是原子核的半径.并用屏幕显示原子和原子核半径的数量级（10-15m ），指出原子和原子核半径和体积之间的数量级关系.(原子的数量大约为10-10m)3．原子的核式结构模型与经典电磁理论的的矛盾 按照经典电磁理论，核式结构应该具有两个特点： (1)原子核应该是不稳定(2)原子发出的光的频率应该是连续。
人教版高二物理选修1《二原子与原子核的结构模型》教案及教学反思一、教学目标本节课的教学目标主要有：1.了解原子核的基本组成和结构，明确质子、中子和电子的概念；2.掌握原子核的基本性质，包括原子核的半径、质量、电荷等；3.了解原子核的放射性衰变，包括α衰变、β衰变和γ射线；4.掌握核反应中的一些基本概念，如核聚变和核裂变；5.通过实际操作，学习如何测量放射性物质的活度和半衰期。
二、教学内容1. 原子核的基本组成和结构1.质子、中子和电子的概念；2.基本粒子的组成和结构；3.原子核的基本构成。
2. 原子核的基本性质1.原子核的半径、质量、电荷等；2.原子核的稳定性和放射性。
3. 原子核的放射性衰变1.α衰变；2.β衰变；3.γ射线。
4. 核反应中的基本概念1.核聚变；2.核裂变。
5. 测量放射性物质的活度和半衰期1.放射性物质的活度的定义；2.半衰期的概念；3.实际操作测量放射性物质的活度和半衰期。
三、教学方法1.讲授法：通过讲解PPT，让学生了解原子核的基本组成和结构，以及原子核的基本性质；2.演示法：通过演示实验，让学生了解原子核的放射性衰变以及如何测量放射性物质的活度和半衰期；3.讨论法：通过小组讨论，让学生合作探讨核反应中的一些基本概念。
四、教学重点和难点1. 教学重点1.原子核的基本组成和结构；2.原子核的放射性衰变；3.测量放射性物质的活度和半衰期。
2. 教学难点1.原子核的放射性衰变；2.如何测量放射性物质的活度和半衰期。
五、教学评价1. 教学反思本节课的教学目标主要集中在原子核和核反应方面，让学生能够了解原子核的基本组成和结构，明确质子、中子和电子的概念，以及掌握原子核的基本性质和原子核的放射性衰变的类型。
通过实际操作，让学生学习如何测量放射性物质的活度和半衰期。
在教学过程中，我主要采用讲授法和演示法相结合的方法，通过精心制作PPT和实验演示，让学生更深入地理解原子核的相关概念和测量方法。
第2节原子的核式结构模型1．知道α粒子散射实验的原理和实验结果．(重点＋难点) 2．知道原子的核式结构模型．(重点)一、α粒子散射实验1．实验目的：α粒子通过金箔时，用这些已知的粒子与金属内的原子相互作用，根据粒子的偏转情况来获得原子内部的信息．2．实验方法：用由放射源发射的α粒子束轰击金箔，利用荧光屏接收，探测通过金箔后的α粒子的偏转情况．3．实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔后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，有极少数α粒子偏转角超过90°，有的甚至被原路弹回，α粒子被反射回来的概率竟然有1/8__000．1．(1)α粒子散射实验证明了汤姆孙的原子模型是符合事实的．( )(2)α粒子散射实验中大多数α粒子发生了大角度偏转或反弹．( )(3)α粒子大角度的偏转是电子造成的．( )提示：(1)×(2)×(3)×二、卢瑟福原子模型1．核式结构模型：原子内部有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷以及几乎全部的质量都集中在原子核内，带负电的电子绕核运动．原子的核式结构模型又被称为行星模型．2．原子的大小(1)原子直径数量级：10－10__m．(2)原子核直径数量级：10－15__m．2．(1)原子核很小，原子中绝大部分是空的．( )(2)原子核半径的数量级为10－10 m．( )(3)原子核的质量数就是核中的质子数．( )提示：(1)√(2)×(3)×α粒子散射实验的理解1．实验背景α粒子散射实验是卢瑟福和他的合作者做的一个著名的物理实验，实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据．在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型．2．实验装置：如图所示，由放射源、金箔、荧光屏等组成．3．实验的注意事项(1)整个实验装置及实验过程必须在真空中进行．(2)α粒子是氦核，穿透能力很弱，因此金箔必须很薄，α粒子才能穿过．4．实验分析(1)由于电子质量远小于α粒子质量，所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转．(2)使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分，按照汤姆孙原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大部分抵消，因而也不可能使α粒子发生大角度偏转，更不能使α粒子反射弹回，这与α粒子的散射实验相矛盾．(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．5．实验意义(1)否定了汤姆孙的原子结构模型．(2)提出了原子核式结构模型，明确了原子核大小的数量级．如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，观察到的现象，下述说法中正确的是( ) A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多C．放在C位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上观察不到闪光[思路点拨] 根据α粒子散射实验的现象解答．[解析] 实验中，绝大多数α粒子能够穿过金箔沿原方向前进，有少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°，有的甚至被反向弹回，根据实验现象可知，只有A正确．[答案] A在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( )解析：选C．α粒子与原子核相互排斥，A、D错；运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显，B错，C对．两种原子模型的区别(多选)关于原子核式结构理论说法正确的是( )A．是通过发现电子现象得出来的B．原子的中心有个核，叫做原子核C．原子的正电荷均匀分布在整个原子中D．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旋转[解题探究] (1)卢瑟福的原子结构模型带正电部分如何分布？(2)卢瑟福的原子结构模型带负电部分如何分布？[解析] 原子的核式结构模型是在α粒子的散射实验结果的基础上提出的，A错误．原子中绝大部分是空的，带正电的部分集中在原子中心一个很小的范围，称为原子核，B正确，C错误．原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，带负电的电子在核外旋转，D正确．[答案] BD原子核式结构与力电综合问题已知电子质量为9．1×10－31kg，带电荷量为－1．6×10－19C．当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0．53×10－10m，求电子绕核运动的线速度、动能、周期和形成的等效电流．[思路点拨] α粒子的散射实验推出的核式结构模型中，核外电子绕核高速旋转，往往把它看成是库仑力提供向心力做匀速圆周运动，利用圆周运动的知识求周期及等效电流等．[解析] 由卢瑟福的原子模型可知：电子绕核做圆周运动，所需的向心力由核对电子的库仑引力来提供．根据 mv 2r ＝k e 2r2，得v ＝e krm＝1．60×10－19×9×1090.53×10－10×9.1×10－31 m/s≈2．19×106m/s 其动能E k ＝12mv 2＝12×9．1×10－31×(2．19×106)2 J ≈2．18×10－18J 运动周期T ＝2πrv＝2×3.14×0.53×10－102.19×106s ≈1．52×10－16s电子绕核运动形成的等效电流I ＝q t ＝e T ＝1.6×10－191.52×10－16 A ≈1．05×10－3 A ． [答案] 2．19×106m/s 2．18×10－18J1．52×10－16s 1．05×10－3A[随堂检测]1．有一位科学家，他通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，这位提出原子核式结构模型的科学家被誉为原子物理学之父，他是( )A ．汤姆孙B ．卢瑟福C ．盖革D ．马斯顿答案：B2．卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现．关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是( )A ．说明了质子的存在B ．说明了原子核是由质子和中子组成的C ．说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 ．说明了正电荷在原子核内均匀分布解析：选C ．α粒子散射实验说明了在原子中心有一个核，它集中了原子全部的正电荷和几乎全部的质量．故应选C ．3．下列对原子结构的认识错误的是( )A ．原子中绝大部分是空的，原子核很小B ．电子在核外绕核旋转，向心力主要由库仑力提供C ．原子的全部正电荷都集中在原子核里D ．原子核的直径大约为10－10m解析：选D ．原子由位于原子中的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，电子在核外绕核高速旋转，库仑力提供向心力，由此可判定B 、C 正确．根据α粒子散射实验知原子核半径数量级为10－15m ，而原子半径的数量级为10－10m ，故A 正确，D 错误．4．α粒子与金核197Au 发生正碰时，如果α粒子能接近金核的最小距离为2．0×10－14m ，试估算金核的密度．解析：粗略地，可把金核看作一个球体，把α粒子接近它的最小距离作为它的半径r ， 则金核的体积表示为V ＝43πr 3，而金核的质量M ＝197×1．67×10－27kg ≈3．29×10－25kg ，故其密度为ρ＝MV ＝3.29×10－2543×3.14×（2.0×10－14）3kg/m 3≈9．8×1015kg/m 3．答案：9．8×1015kg/m 3[课时作业]一、单项选择题1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是( ) A ．α粒子的散射实验 B ．对阴极射线的研究 C ．天然放射性现象的发现 D ．质子的发现解析：选A ．卢瑟福根据α粒子的散射实验结果，提出了原子的核式结构模型：原子核聚集了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转．故正确答案为A ．2．卢瑟福通过α粒子散射实验，判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构．如图所示的平面示意图中，①、②两条实线表示α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为虚线中的( )A ．轨迹aB ．轨迹bC ．轨迹cD ．轨迹d解析：选A ．α粒子带正电，α粒子的偏转是由于受到原子核的库仑斥力作用，且离原子核越近，受到的斥力作用越大，所以轨迹b 、c 、d 都是不可能的，正确选项为A ．3．卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，得到的实验结果有( )A．所有α粒子几乎无偏转地穿过金箔B．大多数α粒子发生较大角度的偏转C．向各个方向运动的α粒子数目基本相等D．极少数α粒子产生超过90°的大角度偏转解析：选D．由卢瑟福α粒子散射实验的结果可知，D正确，A、B、C错误．4．α粒子散射实验中，使α粒子散射的原因是( )A．α粒子与原子核外电子碰撞B．α粒子与原子核发生接触碰撞C．α粒子发生明显衍射D．α粒子与原子核的库仑斥力作用解析：选D．α粒子与原子核外的电子的作用是很微弱的，A错误．由于原子核的质量和电荷量很大，α粒子与原子核很近时，库仑斥力很强，足可以使α粒子发生大角度偏转甚至反向弹回，使α粒子散射的原因是库仑斥力，B错误，D正确．5．如图所示画出了α粒子散射实验中的一些曲线，这些曲线中可能是α粒子的径迹的是( )A．a、b、d B．b、dC．a、d D．a、c、d解析：选B．α粒子与金原子核均带正电、互相排斥，故不可能沿轨迹c运动；a轨迹弯曲程度很大，说明受到的库仑力很大，但α粒子离核较远，故a轨迹不可能存在，而b 轨迹正确；d轨迹是α粒子正对金原子核运动时的情况．6．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为( )A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子解析：选C．α粒子与电子之间存在相互作用力，这个作用力是库仑力，但由于电子质量很小，不到α粒子质量的17 000，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，正确选项是C．7．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中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过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该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是( )A．可能在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．可能在④区域解析：选A．α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，故原子核不会在④区；如果原子核在②、③区，α粒子会向①区偏；如原子核在①区，可能会出现如题图所示的轨迹，故应选A．二、多项选择题8.关于α粒子散射实验的解释有下列几种说法，其中正确的是( )A．从α粒子的散射实验数据，可以估计出原子核的大小B．极少数α粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核C．原子核带的正电荷数等于它的原子序数D．绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中正电荷是均匀分布的解析：选ABC．从α粒子的散射实验数据，可以估计出原子核的大小，A项正确．极少数α粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核，B项正确．由实验数据可知原子核带的正电荷数等于它的原子序数，C项正确．绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中是比较空旷的，D项错误．9.在α粒子的散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合下列哪种情况( )A．动能最小B．电势能最小C．α粒子与金原子核组成的系统的能量最小D．所受金原子核的斥力最大解析：选AD．α粒子接近原子核时库仑斥力做负功，α粒子的动能减小；α粒子远离原子核时库仑斥力做正功，α粒子的动能又增大，故当α粒子最接近原子核时动能最小，A对；系统只有电场力做功，电势能与动能之和守恒，α粒子动能最小时，电势能应最大，B错；系统的能量是守恒的，C错；α粒子最接近金原子核时，α粒子与金原子核间的距离最小，由库仑定律知α粒子所受金原子核的库仑斥力最大，D对．10．在α粒子散射实验中，如果一个α粒子跟金箔中的电子相撞，则( )A．α粒子的动能和动量几乎没有损失B．α粒子将损失大部分动能和动量C．α粒子不会发生显著的偏转D．α粒子将发生较大角度的偏转解析：选AC ．电子的质量远小于α粒子的质量，两者发生碰撞时，对α粒子的动能和动量几乎没有影响，选项A 、C 正确．三、非选择题11.α粒子散射实验是让α粒子射向金箔去碰撞金原子，结果发现：大部分α粒子穿过金箔后不发生偏转，少数α粒子发生偏转，有的偏转角很大，问：(1)为什么有的α粒子会发生大角度的偏转？(2)已知金的原子序数为79，当α粒子距原子中心为1．0×10－13m 时受到的库仑力多大？解析：(1)按照卢瑟福的原子核式结构模型，原子中全部正电荷和几乎全部质量都集中在很小的原子核上，核外分布着带负电荷的电子，当α粒子穿过金原子时，如果离核很远，受到原子核的库仑力就很小，运动方向的改变就很小．但是，有少数α粒子穿过金原子时，离核很近，这些α粒子受到的库仑力就较大，所以，它们的偏转角也就越大．(2)由库仑定律F ＝kQqr 2得：α粒子受到的库仑力 F ＝9.0×109×79×1.6×10－19×2×1.6×10－19（1.0×10－13）2N＝3．6 N ．答案：(1)见解析 (2)3．6 N12.在α粒子散射实验中，根据α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2．0×107m/s 的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79，求该α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E⎭⎪⎫＝kq 1q 2r ，α粒子质量为6.64×10－27kg ． 解析：当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d ，则12mv 2＝k q 1q 2dd ＝2k q 1q 2mv 2＝2×9.0×109×2×79×（1.6×10－19）26.64×10－27×（2.0×107）2m ＝2．7×10－14m ．答案：2．7×10－14m。
《2 原子的核式结构模型》说课稿尊敬的各位评委、老师：一、说教材1、教材的地位和作用2、教材内容分析这一章节主要讲述了原子结构模型的发展历程，从汤姆孙的“枣糕模型”到卢瑟福的α粒子散射实验，进而提出核式结构模型。
教材通过详细介绍α粒子散射实验的装置、现象以及卢瑟福根据现象进行的大胆推理，让学生了解科学探究的过程和方法。
同时，还引入了一些简单的定量计算，如库仑力的计算等，帮助学生理解原子核对α粒子的作用。
整个内容理论性较强，但教材也注重结合实验现象进行讲解，使抽象的概念变得相对直观。
3、教学目标（1）知识与技能目标了解原子结构模型的发展历程，特别是汤姆孙的“枣糕模型”和卢瑟福的核式结构模型。
知道α粒子散射实验的装置、现象以及实验结果的分析过程。
能够根据库仑定律理解卢瑟福核式结构模型中原子核对α粒子的作用原理，并进行简单计算。
（2）过程与方法目标通过对原子结构模型发展历程的学习，培养学生科学探究的思维方式和逻辑推理能力。
经历α粒子散射实验现象的分析过程，提高学生观察、分析和解决问题的能力。
（3）情感态度与价值观目标体会科学家们在探索原子结构过程中的创新精神和严谨的科学态度。
认识到人类对微观世界的认识是一个不断发展和深入的过程，激发学生对微观物理的学习兴趣。
4、教学重难点（1）教学重点α粒子散射实验的现象和卢瑟福核式结构模型的内容。
根据库仑定律理解原子核对α粒子的作用。
（2）教学难点卢瑟福如何根据α粒子散射实验现象进行逻辑推理得出核式结构模型。
对原子内部结构的微观想象以及理解核式结构模型与经典电磁理论的矛盾。
二、说学情1、知识基础高中学生在学习这部分内容之前，已经掌握了经典力学中的牛顿定律、电磁学中的库仑定律等基础知识，这为理解原子的核式结构模型奠定了一定的理论基础。
但是，微观世界的概念对于学生来说比较抽象，他们缺乏对原子内部结构的直观感受。
2、思维能力这个阶段的学生具有一定的逻辑思维能力，但在处理抽象概念和复杂逻辑推理时，可能会遇到困难。
