第4章 第2节 原子的核式结构模型（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦α粒子散射实验及原子核式结构模型，通过实验原理、操作与结果的梳理，结合知识辨析和模型对比，搭建从实验现象到原子结构模型建构的学习支架，帮助学生衔接前后知识脉络。 其亮点在于以科学探究为核心，通过分析实验结果、对比汤姆孙与卢瑟福模型（科学思维），培养学生模型建构与科学推理能力。知识辨析题强化概念理解，助力学生形成物质观念，教师可依托结构化内容提升教学效率。

1.实验原理 用已知的粒子与金属内的原子相互作用,根据粒子的偏转情况来获得原子内部的信息。 2.实验操作 用放射源发射的α粒子束轰击金箔,利用荧光屏接收,探测通过金箔后的α粒子偏转情况(如图 所示)。 第2节　原子的核式结构模型 知识 清单破 知识点 1 知识点 1 α粒子散射实验 第4章　原子结构 高中同步 3.实验结果 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转,有极 少数α粒子的偏转角超过了90°,有的甚至被原路弹回,α粒子被反射回来的概率竟然有  。 第4章　原子结构 高中同步 1.核式结构模型 (1)原子内部有一个很小的核,称为原子核,原子的全部正电荷及几乎全部的质量都集中在原 子核内;电子在原子核外面运动。 (2)原子核式结构模型又被称为行星模型。 2.原子和原子核的大小 (1)原子直径的数量级:10-10 m。 (2)原子核直径的数量级:10-15 m。 知识点 1 知识点 2 卢瑟福原子模型 第4章　原子结构 高中同步 1.α粒子的大角度偏转是电子造成的。 (　    ) α粒子的大角度偏转是原子核造成的。 2.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。 (　    ) α粒子散射实验中大多数α粒子沿原来的方向前进。 3.原子内部正电荷是均匀分布的。 (　    ) 原子内部正电荷全部集中在原子核中。 4.卢瑟福否定了汤姆孙模型,建立了原子核式结构模型。 (　    ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 ✕ ✕ ✕ √ 第4章　原子结构 高中同步 1.实验装置 如图所示,由放射源、金箔、荧光屏等组成。 疑难 情境破 疑难1 对α粒子散射实验的理解 讲解分析 第4章　原子结构 高中同步 2.实验分析 (1)由于电子质量远小于α粒子质量,所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转。 (2)使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分,按照汤姆孙原子模型,正电荷在原 子内是均匀分布的,α粒子穿过原子时,它受到的方向朝向两侧的斥力大部分被抵消,因此均匀 分布的正电荷不可能使α粒子发生大角度偏转,更不能使α粒子反向弹回,这与α粒子的散射实 验相矛盾。 (3)实验现象表明原子绝大部分是空的,除非原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原 子中心的一个很小的核上,否则,α粒子大角度散射是不可能的。 第4章　原子结构 高中同步 　　原子核的大小无法直接测量,一般可通过其他粒子与核的相互作用来确定,通过α粒子散 射实验估计核的半径是最简单的方法,如图所示是卢瑟福根据α粒子散射实验结果提出的原 子核式结构模型。 情境探究 疑难2 对原子核式结构模型的分析 第4章　原子结构 高中同步 问题1 原子核式结构模型如何解释α粒子散射实验的结果? 提示    由于原子核很小,大多数α粒子穿过金箔时都离核很远,受到的斥力很小,它们的运动几 乎不受影响,几乎沿直线传播,不发生偏转。只有极少数α粒子有机会与原子核接近,受到原子 核较大的斥力而发生明显的偏转。 提示 第4章　原子结构 高中同步 问题2 卢瑟福是怎样测量原子核半径的? 提示    由α粒子散射实验的数据可估计出原子核的大小。当α粒子与原子核发生“弹性正 碰”时,α粒子以接近180°的角度返回。假定原子核静止不动,α粒子以一定的初动能接近原 子核,到达离原子核的最小距离时,初动能完全转变为在原子核电场中的电势能,然后在原子 核的排斥作用下以接近180°的角度返回。假设α粒子的初速度为v0,质量为Mα,金属箔的原子 序数为Z,α粒子接近原子核的最小距离为rmin。根据α粒子的初动能等于α粒子在原子核电场 中的电势能,即 Mα =k ,可得rmin= 。 提示 第4章　原子结构 高中同步 汤姆孙的原子结构模型与卢瑟福的原子核式结构模型对比 讲解分析 汤姆孙的葡萄干面包模型 卢瑟福的原子核式模型 分布 情况 正电荷和质量均匀分布,电子 镶嵌在其中 正电荷和几乎全部质量集中在原子中心的一个极小核内,电子质量很小,分布在很大空间内 受力 情况 α粒子在原子内部时,受到的 库仑斥力相互抵消,几乎为零 少数靠近原子核的α粒子受到的库仑力大,而大多数离核较远的α粒子受到的库仑力 较小 第4章　原子结构 高中同步 偏转 情况 不会发生大角度偏转,更不会 被弹回 绝大多数α粒子运动方向不变,少数α粒子发生大角度偏转,极少数α粒子偏转角度超过90°,有的甚至被弹回 分析 结论 不符合α粒子散射现象 符合α粒子散射现象 第4章　原子结构 高中同步 $