第二節(jié)_原子核式結(jié)構(gòu)模型

1、科學(xué)家不是依賴于個(gè)人的思想，而是綜合了幾千人的智慧，所有人都想一個(gè)問(wèn)題，并且每個(gè)人都做它的部分工作，添加到正在建立起來(lái)的偉大知識(shí)大廈之中。 -盧瑟福 v歐內(nèi)斯特盧瑟福(Ernest Rutherford, 18711937)英國(guó)物理學(xué)家，1908年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的獲得者。v1871年8月30日生于新西蘭納爾遜的一個(gè)手工業(yè)工人家庭。并在新西蘭長(zhǎng)大。他進(jìn)入新西蘭的坎特伯雷學(xué)院學(xué)習(xí)。23歲時(shí)獲得了三個(gè)學(xué)位（文學(xué)學(xué)士、文學(xué)碩士、理學(xué)學(xué)士）。1895年在新西蘭大學(xué)畢業(yè)后，獲得英國(guó)劍橋大學(xué)的獎(jiǎng)學(xué)金進(jìn)入卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，成為湯姆孫的研究生。提出了原子結(jié)構(gòu)的行星模型，為原子結(jié)構(gòu)的研究做出很大的貢獻(xiàn)。1898年，

2、在湯姆孫的推薦下，擔(dān)任加拿大麥吉爾大學(xué)的物理教授。他在那兒呆了9年。于1907年返回英國(guó)出任曼徹斯特大學(xué)的物理系主任。1919年接替退休的湯姆孫，擔(dān)任卡文迪許實(shí)驗(yàn)室主任。1925年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)主席。1931年受封為納爾遜男爵，1937年10月19日因病在劍橋逝世，與牛頓和法拉第并排安葬，享年66歲。 原子的核式結(jié)構(gòu)模型湯姆孫的原子模型：湯姆孫的原子模型： 原子是一個(gè)球體，正電荷原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布均勻分布在在整個(gè)球體內(nèi)，電子整個(gè)球體內(nèi)，電子鑲嵌鑲嵌其中。其中。湯姆孫的原子模型湯姆孫的原子模型棗糕模型棗糕模型1.粒子射入金箔時(shí)難免會(huì)與電子碰撞，粒子射入金箔時(shí)難免會(huì)與電子碰撞，試估

3、計(jì)這種碰撞對(duì)試估計(jì)這種碰撞對(duì)粒子速度影響的大粒子速度影響的大小？（小？（粒子的質(zhì)量約是電子質(zhì)量的粒子的質(zhì)量約是電子質(zhì)量的7300倍）倍）2.按照湯姆孫的原子模型，正電荷按照湯姆孫的原子模型，正電荷均勻均勻的分布在整個(gè)原子球體內(nèi)，請(qǐng)分析：的分布在整個(gè)原子球體內(nèi)，請(qǐng)分析： 粒子穿過(guò)金箔受到電荷的作用后，沿哪粒子穿過(guò)金箔受到電荷的作用后，沿哪些方向前進(jìn)的可能性較大，最不可能沿些方向前進(jìn)的可能性較大，最不可能沿哪些方向前進(jìn)？哪些方向前進(jìn)？同學(xué)們請(qǐng)思考下列問(wèn)題同學(xué)們請(qǐng)思考下列問(wèn)題(閱讀教材閱讀教材51頁(yè)頁(yè))實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（1 1）絕大多數(shù)）絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后粒子穿過(guò)金箔后, ,基本上仍沿基本上仍沿 原來(lái)

4、方向前進(jìn)。原來(lái)方向前進(jìn)。（2 2）少數(shù)）少數(shù)粒子（約占八千分之一）發(fā)生了大粒子（約占八千分之一）發(fā)生了大 角度的偏轉(zhuǎn)角度的偏轉(zhuǎn), ,偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于9090，也，也 就是說(shuō)它們幾乎被就是說(shuō)它們幾乎被“撞了回來(lái)撞了回來(lái)”結(jié)果分析：電子能否使電子能否使粒子大角度偏轉(zhuǎn)？粒子大角度偏轉(zhuǎn)？1 1微米厚的金箔內(nèi)含微米厚的金箔內(nèi)含30003000層原子層，層原子層，絕大多數(shù)絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔仍沿原方粒子穿過(guò)金箔仍沿原方向前進(jìn)說(shuō)明什么？向前進(jìn)說(shuō)明什么？少數(shù)少數(shù)粒子的大角度偏轉(zhuǎn)甚至反彈粒子的大角度偏轉(zhuǎn)甚至反彈是怎么造成的？是怎么造成的？請(qǐng)根據(jù)結(jié)果的分析動(dòng)動(dòng)你們手中的筆，展開(kāi)你們的想象力試著

5、畫(huà)出你所認(rèn)為的原子結(jié)構(gòu)模型！（請(qǐng)不要吝嗇你的草紙）原子的核式結(jié)構(gòu)的提出原子的核式結(jié)構(gòu)的提出在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里子核里帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核運(yùn)動(dòng)帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核運(yùn)動(dòng) v 根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)部是十分部是十分“空曠空曠”的，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：的，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：體育場(chǎng)原子原子核原子核的電荷與尺度原子核的電荷與尺度v根據(jù)盧瑟福的原子核式模型和根據(jù)盧瑟福的原子核式模型和粒子散射的實(shí)驗(yàn)粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)

6、據(jù)，可以推算出各種元素原子核的電荷數(shù)，數(shù)據(jù)，可以推算出各種元素原子核的電荷數(shù)，還可以估計(jì)出原子核的大小。還可以估計(jì)出原子核的大小。v（1）原子的半徑約為）原子的半徑約為10-10米、原子核半徑約是米、原子核半徑約是10-15米，原子核的體積只占原子的體積的萬(wàn)億米，原子核的體積只占原子的體積的萬(wàn)億分之一。分之一。v（2）原子核所帶正電荷數(shù)與核外電子數(shù)以及該）原子核所帶正電荷數(shù)與核外電子數(shù)以及該元素在周期表內(nèi)的原子序數(shù)相等。元素在周期表內(nèi)的原子序數(shù)相等?！痉答伨毩?xí)】 1、在用、在用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)中，盧瑟福觀察粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)中，盧瑟福觀察到的到的粒子的運(yùn)動(dòng)情況是粒子的運(yùn)動(dòng)情況是 A、全部、全

7、部粒子穿過(guò)金屬箔后仍按原來(lái)的方向前粒子穿過(guò)金屬箔后仍按原來(lái)的方向前進(jìn)進(jìn) B、絕大多數(shù)、絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金屬箔后仍按原來(lái)的方粒子穿過(guò)金屬箔后仍按原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)甚至被彈回向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)甚至被彈回 C、少數(shù)、少數(shù)粒子穿過(guò)金屬箔后仍按原來(lái)的方向前粒子穿過(guò)金屬箔后仍按原來(lái)的方向前進(jìn)，絕大多數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回進(jìn)，絕大多數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回 D、全部、全部粒子都發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)粒子都發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)答案：答案：B2、盧瑟福、盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果A、證明了質(zhì)子的存在、證明了質(zhì)子的存在B、證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的、證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C、說(shuō)明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都、說(shuō)明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上集中在一個(gè)很小的核上D、說(shuō)明原子的電子只能在某些不連續(xù)的軌道、說(shuō)明原子的電子只能在某些不