4.3 原子的核式结构模型 学案 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

班级 姓名 学号 2第3节 原子的核式结构模型 知识梳理 一、电子的发现 1．阴极射线： 发出的一种射线．它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光． 2．汤姆孙的探究：根据阴极射线 情况断定，它的本质是带 电(填“正”或“负”)的粒子流，并求出了这种粒子的 。组成阴极射线的粒子被称为 。 3．密立根实验：电子电荷的精确测定是由 通过著名的“油滴实验”做出的。目前公认的电子电荷的值为e＝ C(保留两位有效数字)。 4．电荷的量子化：任何带电体的电荷只能是e的 。 5．电子的质量me＝ kg(保留两位有效数字)，质子质量与电子质量的比值为 ＝ 。 二、原子的核式结构模型 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 体， 弥漫性地 分布在整个球体内，电子 其中，有人形象地把汤姆孙模型称为“ 模型”或“ 模型”，如图。 2．α粒子散射实验： (1)α粒子散射实验装置由 、 、显微镜等几部分组成，实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于 中。 (2)实验现象： ① 的α粒子穿过金箔后，基本上仍沿 前进； ② 的α粒子发生了 ；偏转的角度甚至 ，它们几乎被“撞了回来”。 (3)实验意义： 通过α粒子散射实验，否定了 的原子模型，建立了 模型。 3．核式结构模型：原子中带正电部分 ，但几乎 ， 在正电体的外面运动。 三、原子核的电荷与尺度 1．原子核的电荷数：各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的 ，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的 来排列的。 2．原子核的组成：原子核是由 和 组成的，原子核的电荷数就是核中的 数。 3．原子核的大小：用 描述核的大小。一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为 m，而整个原子半径的数量级是 m，两者相差十万倍之多。 随堂练习 [例1] (多选)一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线径迹下偏，如图所示。则(　　) A．导线中的电流由A流向B B．导线中的电流由B流向A C．若要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB中电流的方向来实现 D．电子束的径迹与AB中电流的方向无关 [例2] 在再现汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从C出来的阴极射线经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现光斑。若在D、G间加上方向向上、场强为E的匀强电场，阴极射线将向下偏转；如果再利用通电线圈在D、G电场区加上一垂直纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向上偏转，偏转角为θ，试解决下列问题： (1)说明阴极射线的电性； (2)说明图中磁场沿什么方向； (3)根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷。 [例3] （多选）如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况。下列说法中正确的是(　　) A．选择金箔的理由是“金”这种原子具有较大的核电荷数和优良的延展性能 B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光 C．卢瑟福选用不同重金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似 D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金箔原子后产生的反弹 [例4]在卢瑟福α粒子散射实验中，一个α粒子与金属中的电子碰撞，正确结果是(　　) A．引起α粒子散射 B．α粒子将失去大部分动能 C．α粒子将失去大部分动量 D．α粒子的动能和动量都几乎没有损失 [例5]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