4.2 原子的核式结构模型 课件-2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第三册

该高中物理课件聚焦原子的核式结构模型，以α粒子散射实验为导入，先回顾汤姆孙“枣糕模型”，再通过实验中绝大多数α粒子偏转小、少数大角度偏转、极少数反弹的现象，揭示枣糕模型的局限性，引出卢瑟福核式结构模型，构建前后知识支架。 其亮点在于以实验探究为核心，通过模型对比（枣糕模型与核式结构模型对实验结果的解释）培养科学思维和物理观念，课堂小结梳理原子模型发展脉络，自我评价题强化理解。帮助学生掌握模型建构方法，提升科学论证能力，教师可借助清晰的知识逻辑和评价工具优化教学。

第2节 原子的核式结构模型 1908年，卢瑟福指导他的助手用高速飞行的α粒子轰击厚度为0.4μm 的金箔，希望通过α粒子运动路径发生偏转的程度研究靶原子（金原子）的结构。这个实验被称为 α 粒子散射实验。 新西兰 卢瑟福 1871-1937 金箔 钋 铅盒 荧光屏 显微镜 接真空泵 钋 铅盒 金箔 荧光屏 显微镜 θ (a) α 粒子散射实验装置剖面图 (b) α 粒子散射角 α 粒子散射实验 绝大多数α粒子穿过金箔后，与原来的运动方向偏离不多 少数α粒子发生了较大的偏转 极少数α粒子的偏转超过90°（1/8000） 个别α粒子被反弹回来（1/20000） 理论结果和实验结果不相符。且无法解释大角度偏转。 因此α 粒子散射实验的结果无法用“枣糕模型”解释。 因为 α 粒子穿过原子时，原子内部均匀分布的正电荷对它的斥力有相当大一部分互相抵消。 原子内的电子与 α 粒子的碰撞也不会使 α 粒子的运动方向发生明显的变化。 电子的质量远小于α 粒子 α 粒子散射实验 “枣糕”模型模拟的实验结果 1911 年卢瑟福发表了原子的“核式结构模型”： 原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，称为原子核，电子在核外绕核运动。 原子的“核式结构模型”有些类似太阳系，原子核犹如太阳，电子犹如行星，所以也被称为原子的“行星模型”。 5 α 粒子散射实验 核式结构模型模拟的实验结果 F F α 粒子散射实验 F α 粒子散射实验 α 粒子散射实验 α 粒子穿过金属箔片的过程中受到金属原子核的库仑斥力。 由于原子核相当小，大部分 α 粒子离原子核较远，受到的库仑斥力很弱，因而运动方向的改变就很小； 只有当 α 粒子十分接近原子核时，才会受到很强的库仑斥力作用而发生大角度散射。 α 粒子 + + + + + + 卢瑟福以“核式结构模型”为依据，利用经典力学计算了向各个方向散射的α粒子的比例，结果与实验数据符合得很好。 卢瑟福模型标志着人类对原子结构的认识迈出了一大步。 核式结构模型的局限性 卢瑟福的原子核式结构模型能够很好地解释α粒子散射实验现象，但不能解释原子的稳定性和原子光谱是由一些不连续的亮线组成的分立的线状谱。面对这些问题，卢瑟福的学生、丹麦物理学家玻尔进行了深刻的思考，发展了原子的核式结构模型。 课堂小结 J.J.汤姆孙研究阴极射线发现了电子并提出原子的“枣糕模型”。 卢瑟福根据α散射实验提出了原子的“核式结构模型”。 Lavf59.6.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $