4.3 原子的核式结构模型——2022-2023学年高二物理新教材基础+巩固+提升三级跳

新教材 基础 巩固 提升三级跳 第四章 原子结构和波粒二象性 4.3 原子的核式结构模型 基础知识 知识点梳理： 知识点一、电子的发现 1．阴极射线 荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线命名为阴极射线。 2．汤姆孙的探究方法及结论 (1)根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。 (2)换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同，是氢离子比荷的近两千倍。 (3)结论：阴极射线粒子带负电，其电荷量的大小与氢离子大致相同，而质量比氢离子小得多，后来组成阴极射线的粒子被称为电子。 3．汤姆孙的进一步研究 汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了电子是原子的组成部分。 4．电子的电荷量及电荷量子化 (1)电子电荷量：1910年前后由密立根通过著名的得出，电子电荷的现代值为e＝1.602×10－19 C。 (2)电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。 (3)电子的质量：me＝9.109 383 56×10－31 kg，质子质量与电子质量的比＝1 836。 说明：阴极射线实质是带负电的电子流。 知识点二、原子的核式结构模型 1．α粒子散射实验 (1)汤姆孙原子模型 汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌在球中。 (2)α粒子散射实验 ①实验装置：α粒子源、金箔、放大镜和荧光屏。 ②实验现象： a.绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进。 b.少数α粒子发生了大角度的偏转。 c.极少数α粒子的偏转角大于90°，甚至有极个别α粒子被反弹回来。 实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了核式结构模型。 2．卢瑟福的核式结构模型 核式结构模型 1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫原子核。它集中了原子全部的正电荷和几乎全部的质量，电子在核外空间运动。 知识点三、原子核的电荷与尺度 说明：原子半径与原子核半径相差十万多倍，因此原子内部是十分“空旷”的。 预习基础： 一、填空题 1．若原子真如汤姆孙的“葡萄干蛋糕模型”所说的那样，则粒子穿过金箔后应该___________________。 2．原子核的组成：原子核是由______组成的，原子核的电荷数就是核中的______。 3．阴极射线和β射线的组成粒子都是________，其中________射线来自于原子核的外部。 4．卢瑟福所做的粒子散射实验的示意图如图所示，请回答问题。 (1)粒子的主要构成微粒是______，粒子能穿过金箔的原因是______。 (2)根据卢瑟福预测的结果，能看到粒子的点是______，其理论依据是______。而根据实验的结果粒子所出现的点是______，此实验说明了______，卢瑟福因为在原子结构研究领域的突出贡献而获得诺贝尔奖，他的主要功绩是______。 5．(1)如图是卢瑟福的粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是______； A．绝大多数的粒子会发生大角度偏转 B．粒子发生大角度偏转是与原子中的电子碰撞造成的 C．绝大多数的粒子仍沿原来的方向前进 D．极少数粒子发生大角度偏转，甚至几乎原路返回 (2)该实验是卢瑟福建立______模型的重要依据，否认了汤姆孙的______模型。 巩固所学 二、单选题 6．下列哪位物理学家所做的实验有力地证明了电荷量是不能连续变化的物理量（　　） A．杨振宁 B．密立根 C．卢瑟福 D．法拉第 7．如图所示为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，关于观察到的现象，下列说法不正确的是（　　） 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 8．α粒子散射实验中，大角度偏转（　　） A．是由于与电子的碰撞 B．是由于库仑引力 C．反映了原子核由质子和中子组成 D．来源于原子核中带正电的核 9．在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．α粒子一直受到金原子核的斥力作用 B．α粒子的动能不断减小 C．α粒子和金原子的电势能不断增加 D．α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果 10．如图为α粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，照片中的径迹（　　） A．①是质子产生的 B．②是氧核产生的 C．③是α粒子产生的 D．④是氮核产生的 11．物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构