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

4.3　原子的核式结构模型 【学习目标】 1.知道阴极射线的组成，体会电子发现过程中所蕴含的科学方法， 知道电荷是量子化的. 2.了解α粒子散射实验现象以及卢瑟福原子核式结构模型的主要内容. 3.知道原子和原子核大小的数量级，知道原子核的电荷数 【任务一】电子的发现 汤姆孙的气体放电管如图所示。观察气体放电玻璃管壁发出荧光的视频。 1.阴极射线射线本质是什么？有几种观点？你支持哪种观点？ 2.汤姆孙是如何证明自己观点正确的？ 3.在金属板D1、D2之间加上如图所示的电场时，发现阴极射线向下偏转，说明它带什么性质的电荷？ 4.在金属板D1、D2之间单独加哪个方向的磁场，可以让阴极射线向上偏转？ 5.密立根油滴实验的意义是什么？ 6.用什么办法可以测定电子的比荷？完成教材83页练习与应用第3题 例1　如图所示的是汤姆孙做阴极射线实验时用到的气体放电管，在K、A之间加高电压，便有阴极射线射出；C、D 间不加电圧时，光屏上O点出现亮点，当C、D之间加如图所示的电压时，光屏上P 点出现亮点。 (1)要使K 、A 之间有阴极射线射出，则 K 应接高压电源____________(选填“正极”或“负极”)；要使光屏上P 处的亮点再回到O点，可以在C、D 间加垂直于纸面____________(选填“向里”或“向外”)的匀强磁场； (2)汤姆孙换用不同材料的阴极做实验，发现不同阴极发出的射线的比荷是____________的(选填“相同”或“不同”)。　 【任务二】原子的核式结构模型 1.汤姆孙的“西瓜模型”为什么解释不了α粒子散射实验中大角度散射现象？ 2.教材81页“思考与讨论” 3.如何用核式结构模型分析α粒子散射实验现象？ 4.卢瑟福提出的原子结构的模型是怎样的？他提出这种模型的依据是什么？ 例2.α粒子散射实验首次表明了(　　) A．α粒子带正电 B．电子是原子核的组成部分 C．原子是一个正、负电荷均匀分布的球 D．原子中带正电的部分体积很小 【任务三】原子核的电荷与尺度 一般原子核核半径的数量级是多少？整个原子半径的数量级是多少？ 按照原子核式结构模型的比例，假如原子核有绿豆那么大，那么整个原子有多大？ 【随堂练习】 1．(多选)下面对阴极射线的认识，正确的是(　　) A．阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光粉而产生的 B．只要阴阳两极间加有电压，就会有阴极射线产生 C．阴极射线是真空玻璃管内由阴极发出的射线 D．阴阳两极间加有高压时，电场很强，阴极中的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极 2．以下说法正确的是(　　) A．密立根用摩擦起电的实验发现了电子 B．密立根用摩擦起电的实验测定了电子的电荷量 C．密立根用油滴实验发现了电子 D．密立根用油滴实验测定了电子的电荷量 3.人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示。下列说法中正确的是(　　) A．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关 B．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型 C．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型 D．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了玻尔的原子模型 4．下列说法正确的是(　　) A．电子的发现说明了原子核内部还有复杂结构 B．α粒子散射实验揭示了原子的核式结构 C．α粒子散射实验中绝大多数α粒子都发生了较大偏转 D．α粒子散射实验中有的α粒子发生较大偏转，是α粒子与原子核发生碰撞所致 5．如图，卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明(　　) A．在原子的中心有一个很小的核 B．原子核具有复杂结构 C．原子核集中了原子所有的质量 D．核外电子在绕核做圆周运动 6．(多选)当α粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹中不可能存在的是(　　) A．A B．B C．C D．D 7．如图是卢瑟福的α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α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．该实验证实了原子枣糕模型的正确性 B．只有少数的α粒子发生大角度偏转 C．根据该实验估算出原子核的直径约为10－10 m D．α粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转 8.电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带负电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴