第五章 第一节 原子的结构-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习全书word（粤教版）

[本章学业要求] 物理观念:能了解人类探索原子及其结构的历史,知道原子的核式结构模型,通过对氢原子光谱的分析,了解原子的能级结构;能了解原子核的组成和核力的内涵,知道四种基本相互作用,能根据质量数守恒和核电荷数守恒写出核反应方程;知道放射性、原子核衰变、半衰期和同位素等,知道原子核结合能、原子核裂变与聚变;能运用所学知识分析微观世界的一些问题并解释核物理的一些技术应用.具有和原子结构、原子核与核能相关的物质观念、相互作用观念和能量观念. 科学思维:知道不同原子结构模型之间的区别,知道原子模型的建立是在实验的基础上不断发展和修正的过程,能利用玻尔原子模型解释氢原子光谱等相关现象;能分析氢原子光谱,推断原子的能级结构;能用原子核的结构模型解释与核物理有关的问题;能对原子核与放射性物理问题进行分析和推理,能推算原子核的半衰期,知道半衰期的统计意义;能恰当使用证据证明相关结论;能对已有结论提出有依据的疑问,采用不同方式分析解决物理问题. 科学探究:能查阅资料,提出和原子结构以及原子核与核能相关的物理问题;能通过网络查询,收集与原子结构相关的信息;能进行调研,收集和原子核与核能相关的信息;能处理信息,形成相关的结论;能完成和原子结构以及原子核与核能相关的科技论文,参与有关的科技交流活动,并能与他人交流,体会成果分享的意义. 科学态度与责任:能认识物理模型的局限性,体会科学家在对原子结构的探索中敢于怀疑的科学精神;能体会人类对物质结构的探索是不断深入的,科学的探索没有止境;能对微观世界的探索产生兴趣,能感受关于微观世界研究结论的魅力;能自觉抵制违反实事求是精神的行为;能主动关注核技术应用对人类生活和社会发展带来的影响,能遵守普遍接受的与科技研究有关的道德与规范,能理性评价科技应用,有保护环境的良好习惯与使命感. 第一节　原子的结构 第1课时　原子核式结构的提出 [课标引领] 建构核心素养 物理观念 知道原子的核式结构模型及原子核的尺度,了解α粒子散射实验的原理和现象 科学思维 掌握原子的核式结构模型,并能对α粒子散射实验现象进行解释,通过科学推理解决相关的问题 科学探究 理解α粒子散射实验,揭示实验本质,得出结论,体会科学家的探索方法,提高观察与实验的能力 科学态度与责任 通过学习体验科学家探索科学的艰辛,坚持实事求是的科学态度,培养积极探索科学的兴趣 　原子的核式结构模型 初中我们已经学习过“电荷”的相关知识,请先回忆一下,并简单说一说原子的组成及原子的结构. 答案:原子由原子核和电子组成,原子核带正电,电子带负电,电子绕核高速运转. 1.汤姆孙“枣糕”原子模型 原子是一个球体,正电荷均匀地分布在其中,质量很小的电子镶嵌其中.有人形象地称其为“枣糕模型”或“葡萄干布丁模型”. 2.卢瑟福的核式结构模型 (1)α粒子散射实验. ①实验装置:α粒子源、金箔、荧光屏和显微镜. ②实验现象. a.绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进. b.少数α粒子发生了较大的偏转. c.极少数α粒子的偏转超过了90°,有的甚至达到180°. ③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)核式结构模型. 1911年,卢瑟福提出了原子的核式结构模型.原子的中心有一个带正电的很小的原子核,它几乎集中了原子的全部质量,而电子则在核外空间绕原子核旋转. (3)原子核的尺度. 原子半径的数量级大约是10-10 m,而原子核半径的数量级为10-15～10-14 m,仅相当于原子半径的万分之一. 1.判断正误 (1)电子是汤姆孙发现的.(　√　) (2)在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)卢瑟福否定了汤姆孙模型,建立了原子核式结构模型.(　√　) (4)原子中所有正电荷和几乎原子全部的质量都集中在原子核内.(　√　) 2.汤姆孙模型为什么不能解释α粒子的大角度散射? 答案:电子的质量很小,比α粒子的质量小得多,α粒子碰到金箔原子内的电子,运动方向不会发生明显变化.汤姆孙模型认为正电荷在原子内是均匀分布的,因此当α粒子穿过原子时,它受到两侧正电荷的斥力有相当大一部分互相抵消,使α粒子偏转的力不会很大,不会有大角度偏转.所以汤姆孙模型不能解释α粒子的大角度散射. 探究点一　对α粒子散射实验的理解 如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图.荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时观察实验现象. (1)在哪个位置相同时间内观察到屏上的闪光次数最多?为什么? (2)哪个位置屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少?为什么? 答案:(1)A位置;在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,故相同时间内A位置观察到屏上的闪光次数