原子的核式結(jié)構(gòu)和原子核

1、重點(diǎn)重點(diǎn): 粒子散射實(shí)驗(yàn)粒子散射實(shí)驗(yàn) 1、原子還可以再分、原子還可以再分（1）思考：）思考： 1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，年湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，電子的質(zhì)量比當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)最輕的氫原子的電子的質(zhì)量比當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)最輕的氫原子的質(zhì)量還小質(zhì)量還小1800倍左右，顯然原子不是構(gòu)倍左右，顯然原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒電子的發(fā)現(xiàn)對人類認(rèn)成物質(zhì)的最小微粒電子的發(fā)現(xiàn)對人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)有何重要意義？識原子結(jié)構(gòu)有何重要意義？認(rèn)為原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小單位，認(rèn)為原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小單位，還可以再分，而不久光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)也從還可以再分，而不久光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)也從物質(zhì)中擊出電子。物質(zhì)中擊出電子。所以認(rèn)為原子還可以再分，而電子是原所以

2、認(rèn)為原子還可以再分，而電子是原子的組成部分子的組成部分并且電子帶負(fù)電，而原子呈中性，說明并且電子帶負(fù)電，而原子呈中性，說明原子內(nèi)除電子外還存在著正電部分。原子內(nèi)除電子外還存在著正電部分。所以認(rèn)為原子由電子和帶正電的物質(zhì)所所以認(rèn)為原子由電子和帶正電的物質(zhì)所構(gòu)成的構(gòu)成的 （1）湯姆生提出的棗糕型的原子）湯姆生提出的棗糕型的原子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)內(nèi)容：原子是一個(gè)球體，正電荷均勻地內(nèi)容：原子是一個(gè)球體，正電荷均勻地分布在整個(gè)球內(nèi)，電子像棗子那樣嵌在分布在整個(gè)球內(nèi)，電子像棗子那樣嵌在原子里面原子里面3she.swf（二）二）粒子散射實(shí)驗(yàn)粒子散射實(shí)驗(yàn) 1、實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)背景 ：當(dāng)時(shí)科學(xué)家（包括羅瑟：當(dāng)時(shí)科學(xué)家（包括

3、羅瑟福），已接受了湯姆遜的原子模型。福），已接受了湯姆遜的原子模型。1909年羅瑟福建議其學(xué)生兼助手蓋革和年羅瑟福建議其學(xué)生兼助手蓋革和羅斯頓用羅斯頓用粒子轟擊金箔去驗(yàn)證湯姆遜原粒子轟擊金箔去驗(yàn)證湯姆遜原子模型。子模型。 2、粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置。粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置。3she.swfA放射源放射源放射性元素（放射性元素（P0）放出）放出粒粒子，子，粒子是氦的核，帶粒子是氦的核，帶2e正電荷，質(zhì)量是正電荷，質(zhì)量是氫原子的氫原子的4倍，具有較大的動(dòng)能。倍，具有較大的動(dòng)能。B金箔金箔作為靶子，厚度作為靶子，厚度1m, 重疊了重疊了3000層左右的原子。層左右的原子。C熒光屏熒光屏粒子打在上面發(fā)出閃光。

4、粒子打在上面發(fā)出閃光。D顯微鏡顯微鏡通過顯微鏡觀察閃光，且通過顯微鏡觀察閃光，且3600轉(zhuǎn)動(dòng)可觀察不同角度，轉(zhuǎn)動(dòng)可觀察不同角度，粒子的到達(dá)情粒子的到達(dá)情況。況。3、請同學(xué)們根據(jù)湯姆遜原子模型對、請同學(xué)們根據(jù)湯姆遜原子模型對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測3she.swf（1）粒子通過湯姆遜原子模粒子通過湯姆遜原子模型時(shí)遇到電子后怎樣型時(shí)遇到電子后怎樣？ 粒子的質(zhì)量是電子的粒子的質(zhì)量是電子的7000倍左右，倍左右，相當(dāng)于相當(dāng)于7kg的鉛球滾動(dòng)時(shí)碰到的鉛球滾動(dòng)時(shí)碰到1g的乒乓的乒乓球，鉛球的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)改變嗎？球，鉛球的運(yùn)動(dòng)速度會(huì)改變嗎？就好象子彈飛行過程中碰到灰塵就好象子彈飛行過程中碰到灰塵 所以

5、電子是不會(huì)改變所以電子是不會(huì)改變粒子的運(yùn)動(dòng)方向的粒子的運(yùn)動(dòng)方向的（2）粒子通過湯姆遜原子模型時(shí)原粒子通過湯姆遜原子模型時(shí)原子正電部分對子正電部分對粒子產(chǎn)生的庫侖斥力對粒子產(chǎn)生的庫侖斥力對它的運(yùn)動(dòng)有何影響它的運(yùn)動(dòng)有何影響？因?yàn)檎姾稍谇蝮w內(nèi)均勻分布，所以兩因?yàn)檎姾稍谇蝮w內(nèi)均勻分布，所以兩側(cè)的斥力絕大部分相互抵消，也不會(huì)使側(cè)的斥力絕大部分相互抵消，也不會(huì)使運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生較大改變運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生較大改變。3she.swf（3）預(yù)測結(jié)果：按照湯姆遜原子模型，）預(yù)測結(jié)果：按照湯姆遜原子模型， 粒子通過湯姆遜原子模型時(shí)在偏離原方向粒子通過湯姆遜原子模型時(shí)在偏離原方向成成00，300，超過，超過900的三個(gè)區(qū)域

6、應(yīng)分別看的三個(gè)區(qū)域應(yīng)分別看到什么現(xiàn)象？到什么現(xiàn)象？3she.swf結(jié)論結(jié)論:所有的所有的粒子通過湯姆遜原子模型時(shí)，偏粒子通過湯姆遜原子模型時(shí)，偏離原方向的角度都不大，沒有超過離原方向的角度都不大，沒有超過900但是，蓋革和羅斯頓用但是，蓋革和羅斯頓用粒子轟擊金箔所粒子轟擊金箔所得到的實(shí)驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果卻并非如此得到的實(shí)驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果卻并非如此4、粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果 請看這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際得到的結(jié)果請看這個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)際得到的結(jié)果按照按照粒子穿過金箔后，在粒子穿過金箔后，在偏離原方向成偏離原方向成00，300，超過，超過900的三個(gè)區(qū)域應(yīng)分別看的三個(gè)區(qū)域應(yīng)分別看到什么現(xiàn)象？到什么現(xiàn)象？ 3she.s

7、wf問：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測的一樣嗎？問：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測的一樣嗎？請從動(dòng)畫中三個(gè)區(qū)域看到的閃光請從動(dòng)畫中三個(gè)區(qū)域看到的閃光情況描述該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果？情況描述該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果？絕大多數(shù)的絕大多數(shù)的粒子穿過金箔后方向不變粒子穿過金箔后方向不變少數(shù)少數(shù)粒子穿過時(shí)發(fā)生大角度散射粒子穿過時(shí)發(fā)生大角度散射 極少數(shù)極少數(shù)粒子穿過時(shí)偏轉(zhuǎn)超過粒子穿過時(shí)偏轉(zhuǎn)超過90900 0。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推理原子應(yīng)該具有怎根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推理原子應(yīng)該具有怎樣的結(jié)構(gòu)？樣的結(jié)構(gòu)？思考思考1：1m厚的金箔包含了厚的金箔包含了3000層金原層金原子，而絕大多數(shù)子，而絕大多數(shù)粒子穿過后方向不變，說粒子穿過后方向不變，說明了什么？明了什么？ 原子內(nèi)的絕大部分

8、空間是空的。原子內(nèi)的絕大部分空間是空的。思考思考2 ：極少數(shù)極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度散射，若粒子發(fā)生了大角度散射，若原子的質(zhì)量、正電荷在原子內(nèi)均勻分布可能嗎原子的質(zhì)量、正電荷在原子內(nèi)均勻分布可能嗎？ 原子內(nèi)質(zhì)量、正電荷均勻分布，只能是原子內(nèi)質(zhì)量、正電荷均勻分布，只能是所有的所有的粒子基本上直線通過，不會(huì)有粒子基本上直線通過，不會(huì)有一個(gè)一個(gè)粒子會(huì)產(chǎn)生大角度散射。粒子會(huì)產(chǎn)生大角度散射。思考思考3 3： 據(jù)你推測少數(shù)據(jù)你推測少數(shù)粒子大角度散射的粒子大角度散射的原因可能有哪些？原因可能有哪些？碰撞或受較大斥力碰撞或受較大斥力 結(jié)論：盧瑟福在所觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上提結(jié)論：盧瑟福在所觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基

9、礎(chǔ)上提出的核式的原子結(jié)構(gòu)出的核式的原子結(jié)構(gòu)內(nèi)容：原子是由位于原子中心的原子核內(nèi)容：原子是由位于原子中心的原子核和繞核高速旋轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成，其中原子和繞核高速旋轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成，其中原子核包內(nèi)了所有的正電荷幾乎所有的質(zhì)量。核包內(nèi)了所有的正電荷幾乎所有的質(zhì)量。3she.swf思考思考： 如何用核式結(jié)構(gòu)模型解釋如何用核式結(jié)構(gòu)模型解釋粒子粒子散射現(xiàn)象？散射現(xiàn)象？3she.swf3she.swf（1 1）由于原子核很小，絕大多數(shù)）由于原子核很小，絕大多數(shù)粒子穿過粒子穿過幾千層原子時(shí)離核較遠(yuǎn)，受到的庫侖斥力很小，幾千層原子時(shí)離核較遠(yuǎn)，受到的庫侖斥力很小，運(yùn)動(dòng)方向幾乎不變。運(yùn)動(dòng)方向幾乎不變。（2 2）少數(shù)）少數(shù)粒子通過時(shí)靠近原子核，受較大粒子