人教版高中物理選修（3-5）-202X.2《原子的核式結(jié)構(gòu)模型》參考課件1

1、 盧盧瑟瑟福福十九世紀(jì)末，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并知道十九世紀(jì)末，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并知道電子是原子的組成部分由于電子是帶電子是原子的組成部分由于電子是帶負(fù)電的，而原子又是中性的，因此推斷負(fù)電的，而原子又是中性的，因此推斷出原子中還有帶正電的物質(zhì)那么這兩出原子中還有帶正電的物質(zhì)那么這兩種物質(zhì)是怎樣構(gòu)成原子的呢？種物質(zhì)是怎樣構(gòu)成原子的呢？電子正電荷 在湯姆生的原在湯姆生的原子模型中，原子是子模型中，原子是一個球體；正電核一個球體；正電核均勻分布在整個球均勻分布在整個球內(nèi)，而電子都象布內(nèi)，而電子都象布丁中的葡萄干那樣丁中的葡萄干那樣鑲嵌在內(nèi)。鑲嵌在內(nèi)。 1909190919111911年，英國物理年，

2、英國物理學(xué)家盧瑟福和他的助手們進學(xué)家盧瑟福和他的助手們進行了行了粒子散射實驗粒子散射實驗盧盧瑟瑟福福高速高速熒光屏熒光屏思考與討論：思考與討論：1.1.粒子射入金箔時難免與電子碰撞。粒子射入金箔時難免與電子碰撞。試估計這試估計這種碰撞對種碰撞對粒子速度影響的大小。粒子速度影響的大小。2.2.按照湯姆孫棗糕原子模型，正電荷均勻分布在按照湯姆孫棗糕原子模型，正電荷均勻分布在整個原子球體內(nèi)部。整個原子球體內(nèi)部。請分析：請分析：粒子穿過金箔，粒子穿過金箔，受到電荷的作用力后，沿哪些方向前進的可能受到電荷的作用力后，沿哪些方向前進的可能性較大，最不可能沿什么方向前進。性較大，最不可能沿什么方向前進。試畫

3、出試畫出粒子穿過粒子穿過湯姆孫棗糕模型的圖景。湯姆孫棗糕模型的圖景。盧瑟福盧瑟福根據(jù)根據(jù)他的導(dǎo)師湯姆生他的導(dǎo)師湯姆生模型計算的結(jié)果：模型計算的結(jié)果：電子質(zhì)量很小，電子質(zhì)量很小，對對 粒子的運動粒子的運動方向不會發(fā)生明方向不會發(fā)生明顯影響；由于正顯影響；由于正電荷均勻分布，電荷均勻分布， 粒子所受庫侖粒子所受庫侖力也很小，故力也很小，故 粒子偏轉(zhuǎn)角度不粒子偏轉(zhuǎn)角度不會很大會很大絕大多數(shù)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進仍沿原來方向前進，但但少數(shù)少數(shù)粒子發(fā)生了粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)較大的偏轉(zhuǎn)，并且有并且有極少數(shù)極少數(shù)粒子的粒子的偏轉(zhuǎn)超過了偏轉(zhuǎn)超過了9090，有的有的甚至幾乎達到甚至

4、幾乎達到180180。盧瑟福對于上述實驗的結(jié)果感到十分驚奇，盧瑟福對于上述實驗的結(jié)果感到十分驚奇，他說：他說：“這是我一生中從未有的最難以置信這是我一生中從未有的最難以置信的事，它好比你對一張紙發(fā)射炮彈，結(jié)果被的事，它好比你對一張紙發(fā)射炮彈，結(jié)果被炮彈回來而打到自己身上。炮彈回來而打到自己身上?！绷Ｗ由⑸鋵嶒灥默F(xiàn)象粒子散射實驗的現(xiàn)象請畫出請畫出粒子散射圖景粒子散射圖景（1）粒子出現(xiàn)大角度散射有沒有可能是與電子）粒子出現(xiàn)大角度散射有沒有可能是與電子碰撞后造成的？碰撞后造成的？（2）按照棗糕模型，粒子在原子附近或穿越原）按照棗糕模型，粒子在原子附近或穿越原子內(nèi)部后有沒有可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)？子內(nèi)部后

5、有沒有可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)？（3）你認(rèn)為原子中的正電荷應(yīng)如何分布，才有）你認(rèn)為原子中的正電荷應(yīng)如何分布，才有可能造成可能造成粒子的大角度偏轉(zhuǎn)？為什么？粒子的大角度偏轉(zhuǎn)？為什么？ 湯姆遜棗糕原子模型能否解釋？湯姆遜棗糕原子模型能否解釋？n絕大多數(shù)粒子不偏移絕大多數(shù)粒子不偏移原子內(nèi)部絕大部分原子內(nèi)部絕大部分是是“空空”的。的。n少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)原子內(nèi)部有原子內(nèi)部有“核核”存在。存在。n極少數(shù)粒子被彈回極少數(shù)粒子被彈回作用力很大；質(zhì)量很作用力很大；質(zhì)量很大；電量集中。大；電量集中。在原子的中心有一個很小的核，叫做原子在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核原子的全部正電荷和幾乎全

6、部質(zhì)量都核原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里帶負(fù)電的電子在核外空集中在原子核里帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)間繞著核旋轉(zhuǎn)三三. 原子的核式結(jié)構(gòu)的提出原子的核式結(jié)構(gòu)的提出 三三. 原子的核式結(jié)構(gòu)的提出原子的核式結(jié)構(gòu)的提出 根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)部是十分根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)部是十分“空曠空曠”的，舉一個簡單的例子的，舉一個簡單的例子：體育場體育場原子原子原子核原子核原子核的電荷和大小原子核的電荷和大小n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粒子散射的實驗數(shù)據(jù)，可以推算出各種元素原子核的實驗數(shù)據(jù)，可以推算出各種元素原子核的電荷數(shù)，還可以估計出

7、原子核的大小。的電荷數(shù)，還可以估計出原子核的大小。n（1 1）原子的半徑約為）原子的半徑約為1010-10-10m m、原子核半徑、原子核半徑約是約是1010-15-15m m，原子核的體積只占原子的體積，原子核的體積只占原子的體積的萬億分之一。的萬億分之一。n（2 2）原子核所帶）原子核所帶正電荷數(shù)正電荷數(shù)與核外與核外電子數(shù)電子數(shù)以以及該元素在周期表內(nèi)的及該元素在周期表內(nèi)的原子序數(shù)相等原子序數(shù)相等。n（3 3）電子繞核旋轉(zhuǎn)所需）電子繞核旋轉(zhuǎn)所需向心力向心力就是核對它就是核對它的庫侖力。的庫侖力。 n1.你從原子模型的提出與演進過程中得到什你從原子模型的提出與演進過程中得到什么么？n2.在科學(xué)

8、家探索原子結(jié)構(gòu)奧秘的過程中，哪在科學(xué)家探索原子結(jié)構(gòu)奧秘的過程中，哪些事例最使你些事例最使你和和？為什么？為什么？n3.在研究在研究中中科學(xué)家都運用了科學(xué)家都運用了哪些哪些？ 1 1、在用、在用粒子轟擊金箔的實驗中，盧瑟福觀粒子轟擊金箔的實驗中，盧瑟福觀察到的察到的粒子的運動情況是粒子的運動情況是 A A、全部、全部粒子穿過金屬箔后仍按原來的方粒子穿過金屬箔后仍按原來的方向前進向前進 B B、絕大多數(shù)、絕大多數(shù)粒子穿過金屬箔后仍按原來粒子穿過金屬箔后仍按原來的方向前進，少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)甚至的方向前進，少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)甚至被彈回被彈回 C C、少數(shù)、少數(shù)粒子穿過金屬箔后仍按原來的方粒子穿過金屬箔后仍按原來的方向前進，絕大多數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回向前進，絕大多數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回 D 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：B B2 2、盧瑟福、盧瑟福粒子散射實驗的結(jié)果粒子散射實驗的結(jié)果A A、證明了質(zhì)子的存在、證明了質(zhì)子的存在B 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 C、說明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都、說明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核上集