第2课 原子的核式结构模型（备课堂课件）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（人教版选修3-5）

原子的核式结构模型 选修3-5 第十八章 第2节 α 粒 子 散 射 实 验 球体 正电荷 电子 预习检测： 球体 正电荷 电子 荧光屏 仍沿原来 大角度 大于90° 核式结构 金箔 金箔 荧光屏 仍沿原来 大角度 大于90° 核式结构 科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验。有时一条腿走在前面，有时另一条腿走在前面。但只有使用两条腿，才能前进。 ——密立根 汤姆孙发现电子后,科学家对呈电中性的原子内部的正负电荷的分布提出了多种设想。 分析已知情况： 电子是原子的一个组成部分； 电子带负电，且质量很小，远小于原子的质量 但原子呈电中性。 由此可断定： 原子内还有带正电的具有大部分原子质量的部分 问题： 这部分物质是什么？与电子是怎么分布在原子中的？ 猜想： 17 18 18 42 35 31 原子是一个球体，正电荷弥漫性均匀分布在球体中，电子镶嵌其中 一.汤姆孙的原子模型 西瓜模型 枣糕模型 解释原子是电中性的，能估计出原子的大小约为10-10m。 研究方法：利用高能的粒子撞击原子 分析实验现象 认识原子的内部结构 二二、α粒子散射实验 α粒子：带两个单位正电荷，质量约是氢原子质量的4倍，约是电子质量的7300倍 1909～1911年，卢瑟福、盖革和马斯顿的α粒子散射实验。 实验器材 放射源：放射性元素钋（Po）放出α粒子； 金 箔：作为靶子，厚度极小，可达1μm； 荧光屏：α粒子打在上面发出闪光； 显微镜：能够绕金箔在水平面内运动 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粒子发生了较大的偏转；极少数α粒子的偏转超过90°； 3、有的（个别）甚至几乎达到180° （1）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）按照枣糕模型，粒子出现大角度散射有没有可能是原子中正电荷造成的？ 卢瑟福根据他的导师汤姆孙模型计算的结果： 电子质量很小，对α粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，α粒子所受库仑力合力也很小，散射角不超过零点几度，发生大角度偏转的概率几乎是零。10-3500 1 / 8000 枣糕模型无法解释α粒子散射实验现象！ 按照汤姆孙模型 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粒子发生了较大的偏转； 极少数α粒子的偏转超过90°； 3、有的（个别）甚至几乎达到180°； 说明原子中绝大部分是空的。 可见α粒子受到较大的库仑力作用。 电量和质量分布范围很小，集中在一个核上。 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绕着核旋转。 三、原子的核式模型 1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认。 质子 中子 核子 质子数 电荷数 1、原子核的电荷 四、原子核的电荷和尺寸 体育场 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的。 原子 原子核 10-15m 2、原子核的尺寸 10-10 m * 原子如果相当于直径约为百米的体育场大小；则原子核的直径相当于毫米大小的露珠； 1、卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在( ) A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核 答案：D 2、 4、在高能物理中经常要研究带电粒子的运动，分析它运动的实际情况，它可简化为如下模型：如图所示为高速α粒子在重原子核电场作用下的散射现象，虚线表示α粒子运动的轨迹，实线表示重原子核形成的电场的等势面，设α粒子经过a、b、c三点时速率分别为va、vb、vc，则（　　） A.va＜vb＜vc B.vc＜vb＜va C.vb＜va＜vc D.vc＜va＜vb 答案：C 1.了解α粒子散射实验的实验器材、实验现象,能使用证据对研究的问题进行描述、解释和预测。 2.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容，初步具有现代物理的物质观。 3.知道原子的组成、原子和原子核大小的数量级。 课堂小结 制作者： 适用对象：高二学生 联系方式： $