4.3 原子的核式结构 学案-2025--2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

4.3 原子的核式结构 1、了解电子的发现过程，知道汤姆孙、密立根的重要贡献。 2.掌握α粒子散射实验的装置、现象与结论。 3.理解原子核式结构模型的内容。 4.记住原子与原子核的尺度数量级。 1.光电效应证明光具有________性。 2.光子能量公式：=________。 3.光子动量公式：________。 1.电子的发现 （1）阴极射线：由________发出的射线，本质是________粒子流。 （2）汤姆孙：通过阴极射线在电场、磁场中的________，证明阴极射线是带________电的粒子，命名为________，并求出粒子的________。 （3）密立根油滴实验：精确测定电子的________，e=________C；证明电荷是________的，即任何带电体电荷量都是e的 _______。 （4）电子质量：me=________________kg。 2.汤姆孙原子模型（枣糕模型）原子是一个________，________弥漫性地均匀分布在球体内，电子________其中，被称为 “________模型” 或 “枣糕模型”。 3. α 粒子散射实验 （1）实验装置：α 粒子源、________、荧光屏、________，整个装置放在________中。 （2）实验现象：① ________的 α 粒子穿过金箔后仍沿________前进；② ________α 粒子发生________偏转；③ _______α 粒子偏转角度超过 90°，有的几乎被 “________”。 （3）实验结论：否定了________模型，提出了原子________模型。 4.原子的核式结构模型 （1）原子中心有一个很小的________。 （2）原子的全部________和几乎全部________都集中在原子核里。 （3）带负电的________在核外空间绕核________。 5.原子核的电荷与尺度 （1）原子核电荷数=原子内__________数≈原子的__________数。 （2）原子核由________和________组成，电荷数等于核内________数。 （3）原子核半径数量级：__________m；原子半径数量级：__________m。 · 1.关于α粒子散射实验正确的是( ) A.实验要在真空中进行 B.荧光屏是为了阻挡α粒子 C.实验中显微镜必须正对放射源 D.证明了原子核中有质子存在 2.如图所示为α粒子散射的实验装置图。对该实验的解释，说法合理的是( ) A.原子内部存在中子 B.实验结果表明原子的正电荷均匀分布在原子内 C.大多数α粒子发生大角度偏转，少数α粒子沿原方向前进 D.原子的全部正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上 3.在粒子散射实验中，假设所有粒子初速度都相同，当粒子靠近静止的金原子核时，它们发生了不同角度的偏转，如图所示。图中虚线是以金原子核为圆心的圆，轨迹2中的P点离金原子核最近，不考虑粒子间的相互作用。则在与金原子核相互作用过程中，沿轨迹2运动的粒子( ) A.与沿轨迹1运动的粒子相比，动量变化大 B.与沿轨迹1运动的粒子相比，散射后获得的动能大 C.与图中其它的粒子相比，经过虚线位置时动能较大 D.经过P点时电势能最小，且速度方向与库仑力方向垂直 4.如图所示是卢瑟福α粒子散射实验的实验装置图，以下说法正确的是( ) A.粒子是电子 B.图中仅在A点可以观察到α粒子 C.α粒子发生大角度偏转主要是由于α粒子与金箔中电子的相互作用 D.绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，说明原子内部绝大部分是空的 答案及解析 温故知新·基础填空 温故——课前知识链接 1.粒子 3. 知新——课本研习梳理 1.（1）阴极；电子（2）偏转；负；电子；比荷（3）电荷量；；量子化；整数倍（4） 2.球体；正电荷；镶嵌；西瓜 3.（1）金箔；显微镜；真空（2）绝大多数；原来方向；少数；较大；极少数；撞回来（3）汤姆孙；核式结构 4.（1）原子核（2）正电荷；质量（3）电子；旋转 5. （1）电子；原子序 （2）质子；中子；质子 （3） 基础过关·课前自测 1.答案：A 解析：为了避免α粒子和空气中的原子碰撞而影响实验结果，实验应在真空环境中完成，A正确；荧光屏是为了观察α粒子，B错误；显微镜是为了观察荧光屏上不同位置的发光点，因此实验时没有必要正对放射源，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，D错误。 2.答案：D 解析：α粒子散射实验现象为，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过，有的甚至几乎达到而被反弹回来。卢瑟福根据该实验现象提出了原子核式结构模型，即原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故ABC错误，D正确。 故选D。 3.答案：A 解析:AB.粒子与静止的原子核相互排斥，靠近时库仑力做负功，远离时库仑力做正功，散射过程库仑力做功为粒子的动能变化量为零，散射后动能相等，则速度大小相等，与沿轨迹1运动的粒子相比，沿轨迹2运动的粒子经散射后偏转的角度大，所以速度变化量大，即动量变化大，故A正确，B错误； C.虚线是一条等势线，不同的粒子经过虚线时的电势能相等，因为粒子的初动能都相等，所以经过虚线位置时的动能也相等，故C错误； D.经过P点时粒子的电势能最大，动能最小，速度方向与库仑力方向垂直，故D错误。 故选A。 4.答案：D 解析：A（×）α粒子是氦核。 B（×）绝大部分α粒子会通过金箔到达A点，但有少部分α粒子发生偏转，故其他位置也可以观察到α粒子。 C（×）α粒子发生大角度偏转主要是由于α粒子与金箔中的原子核的相互作用。 D（√）由于原子内部绝大部分是空的，则绝大多数α粒子与原子核的作用力很小，穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进。 学科网（北京）股份有限公司 $