第4章 第2节 原子的核式结构模型（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（鲁科版2019）

第2节　原子的核式结构模型 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.了解α粒子散射实验的原理、现象和结论。 2．知道卢瑟福的原子核式结构内容和意义。 3．知道原子和原子核大小的数量级。 科学思维：1.领会卢瑟福原子核式结构实验的科学方法，培养学生的抽象思维能力和想象能力。 2．利用动力学观点与方法分析α粒子运动情形与轨迹。 3．利用能量观点分析计算库仑力对α粒子做功情况。 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课时作业 巩固演练 课堂检测 素养达标 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 一、α粒子散射实验 1．实验装置(如图)： 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 2．实验方法 用由放射源发射的α粒子束轰击_____，利用荧光屏接收，探测通过_____后的α粒子分布情况。 3．实验结果 __________α粒子穿过金箔后仍沿________方向前进，但是有_____α粒子发生了_______偏转，有________α粒子的偏转角超过了____，有的甚至被__________，α粒子被反射回来的概率竟然有________。 金箔 金箔 绝大多数 原来的 少数 较大的 极少数 90° 原路弹回 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 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，称为_______，原子的___________以及________________都集中在________内，带负电的______绕核运动。原子的核式结构模型又被称为______模型。 2．原子的大小 (1)原子直径数量级：______m。 (2)原子核直径数量级：______m。 原子核 全部正电荷 几乎全部的质量 原子核 电子 行星 10－10 10－15 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 自主评价——————————————————— 1．判断下列说法的正误。 (1)α粒子散射实验证实了汤姆孙的“葡萄干面包”原子模型。(　　) (2)卢瑟福的核式结构模型认为原子中带正电的部分体积很小，电子在正电体外面运动。(　　) (3)原子核的电荷数等于核中的中子数。(　　) (4)对于一般的原子，由于原子核很小，所以内部十分空旷。(　　) × √ × √ 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 2．(多选)卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是(　　) A．解释α粒子散射现象 B．用α粒子散射的实验数据估算原子核的大小 C．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子 D．卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 解析：α粒子散射实验现象与汤姆孙的枣糕模型相矛盾，卢瑟福的原子核式结构模型合理解释了该实验现象，并通过实验数据估算出了原子核直径的数量级为10－15 m，故A、B正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子是由原子核和核外电子组成的，但不能说明原子核内存在质子，故C错误；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，但不能证明原子核是由质子和中子组成的，故D错误。 答案：AB 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 要点1　α粒子散射实验现象的分析与理解 [探究导入]　如图所示为1909年英籍物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行α粒子散射实验的实验装置，阅读课本，回答以下问题： 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 (1)什么是α粒子？ (2)实验装置中各部件的作用是什么？实验过程是怎样的？ (3)实验现象如何？ (4)少数α粒子发生大角度散射的原因是什么？ 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 提示：(1)α粒子(He)是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，实质是失去两个电子的氦原子核。质量是电子的7 300倍。 (2)①α粒子源：把放射性元素钋放在带小孔的铅盒中，放射出高能的α粒子。 ②带荧光屏的放大镜：观察α粒子打在荧光屏上发出的微弱闪光。 实验过程：α粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在很薄的金箔上，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子会改变原来的运动方向。带有放大镜的荧光屏可以沿题图中虚线转动，以统计向不同方向散射的α粒子的数目。 选择性必修第三册·鲁科物理 返回导航 下页 上页 (3)α粒子散射实验的实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°。 (4)α粒子带正电，α粒子受原子中带正电的部分的排斥力发