人教版選修35 第十八章 第2節(jié) 原子的核式結(jié)構(gòu)模型 課件（29張）.ppt

1 了解 粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材 實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 2 知道盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容 3 知道原子和原子核大小的數(shù)量級(jí) 原子和原子核的組成及帶電情況 1 湯姆孫的原子模型湯姆孫于1898年提出一種模型 他認(rèn)為 原子是一個(gè)體 彌漫性地均勻分布在整個(gè)球體內(nèi) 鑲嵌其中 圖18 2 1中的小圓點(diǎn)代表 大圓點(diǎn)代表 有人形象地把湯姆孫模型稱(chēng)為 模型 或 模型 該模型能解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 后來(lái) 被否定了 球 正電荷 電子 正電荷 電子 西瓜 棗糕 粒子散射實(shí)驗(yàn) 圖18 2 1 關(guān)鍵一點(diǎn) 這種模型認(rèn)為原子內(nèi)正 負(fù)電荷相等 可以解釋原子的電中性問(wèn)題 它也可以粗略解釋原子的發(fā)光問(wèn)題 2 原子的核式結(jié)構(gòu)模型 1 粒子散射實(shí)驗(yàn) 粒子 是從放射性物質(zhì)中發(fā)射出來(lái)的快速運(yùn)動(dòng)的粒子 帶 質(zhì)量為氫原子質(zhì)量的倍 實(shí)驗(yàn)裝置如圖18 2 2所示 俯視 整個(gè)裝置放在真空中 其中 圖18 2 2 兩個(gè)單位的正電荷 4 r 放射源 釋放粒子 f 厚度極小的 m 帶有熒光屏s的 能夠圍繞金箔f在內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng) 觀察不同方向上的 粒子的散射情況 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 粒子穿過(guò)金箔后 基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn) 但有 粒子 約占八千分之一 發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn)的角度甚至90 也就是說(shuō)它們幾乎被 實(shí)驗(yàn)意義 盧瑟福通過(guò) 粒子散射實(shí)驗(yàn) 否定了湯姆孫的原子模型 建立了原子的模型 金箔 放大鏡 水平面 絕大多數(shù) 少數(shù) 大于 撞了回來(lái) 核式結(jié)構(gòu) 2 原子的核式結(jié)構(gòu)模型 核式結(jié)構(gòu)模型 1911年由盧瑟福提出 在原子中心有一個(gè)很小的核 叫 它集中了全部的和幾乎全部的 在核外空間運(yùn)動(dòng) 原子核的電荷與尺度 原子內(nèi)的電荷關(guān)系 各種元素的原子核的電荷數(shù)與含有的相等 非常接近于它們的 原子核 正電荷 質(zhì)量 電子 電子數(shù) 原子序數(shù) 原子核的組成 原子核是由和組成的 原子核的電荷數(shù)就等于原子核中的數(shù) 原子核的大小 實(shí)驗(yàn)確定的原子核半徑r的數(shù)量級(jí)為m 而原子的半徑的數(shù)量級(jí)是m 原子內(nèi)部是十分 空曠 的 關(guān)鍵一點(diǎn) 粒子散射實(shí)驗(yàn)中用金箔是因?yàn)榻鸬脑有驍?shù)大 粒子與金原子核間的相互斥力大 偏轉(zhuǎn)明顯 并且金的延展性好 更容易做成極薄的金箔 粒子更容易穿過(guò) 質(zhì)子 中子 質(zhì)子 10 15 10 10 1 以下說(shuō)法中符合湯姆孫原子模型的是 a 原子中的正電部分均勻分布在原子中b 原子中的正電部分集中在很小的體積內(nèi)c 電子在原子內(nèi)可以自由運(yùn)動(dòng)d 電子在原子內(nèi)不能做任何運(yùn)動(dòng)解析 原子的核式結(jié)構(gòu)是盧瑟福提出的 不是湯姆孫 在湯姆孫模型中 電子雖然鑲嵌在原子中 但并不是完全固定的 它可以振動(dòng) 故只有選項(xiàng)a正確 答案 a 2 關(guān)于 粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置 下列說(shuō)法正確的是 a 全部設(shè)備都放在真空中b 熒光屏和顯微鏡能?chē)@金箔在一個(gè)圓周上轉(zhuǎn)動(dòng)c 若將金箔改為銀箔 就不能發(fā)生散射現(xiàn)象d 金箔的厚度不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果解析 實(shí)驗(yàn)必須在真空中進(jìn)行 故a對(duì) 熒光屏和顯微鏡應(yīng)該能?chē)@金箔在一個(gè)圓周上轉(zhuǎn)動(dòng) b正確 金箔改為銀箔能發(fā)生散射現(xiàn)象 但不明顯 c錯(cuò)誤 粒子穿透能力弱 金箔要很薄 故d錯(cuò) 答案 ab 3 粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn) 粒子 a 全部穿過(guò)或發(fā)生很小的偏轉(zhuǎn)b 全部發(fā)生很大的偏轉(zhuǎn)c 絕大多數(shù)穿過(guò)不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 只有少數(shù)發(fā)生很大偏轉(zhuǎn) 甚至極少數(shù)被彈回d 絕大多數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn) 甚至被彈回解析 由 散射實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知 絕大多數(shù) 粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 只有少數(shù) 粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn) 甚至極少數(shù)被彈回 由此可知c正確 答案 c 4 盧瑟福通過(guò)對(duì) 粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析 提出 a 原子核式結(jié)構(gòu)模型b 原子核內(nèi)有中子存在c 電子是原子的組成部分d 原子核是由質(zhì)子和中子組成的解析 盧瑟福通過(guò)對(duì) 粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型 并非說(shuō)明電子是原子的組成部分 也沒(méi)有證明原子核的組成 故正確選項(xiàng)為a 答案 a 5 盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型 在原子的中心有一個(gè)很小的核 叫做 原子的全部 與幾乎全部 都集中在原子核里 帶負(fù)電的電子在核外的空間繞核旋轉(zhuǎn) 答案 原子核正電荷質(zhì)量 6 網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)越來(lái)越受到大眾特別是青年人的喜愛(ài) 網(wǎng)球的直徑在6 35 6 67cm之間 若原子核有網(wǎng)球那么大 按照比例 整個(gè)原子有多么大 解析 原子核大小的數(shù)量級(jí)是10 15m 而原子的數(shù)量級(jí)是10 10m 兩者相差105倍 根據(jù)比例原子的大小應(yīng)為 6 35 6 67 cm 105 6350 6670 m 這說(shuō)明原子中的原子核十分小 原子內(nèi)部絕大部分是 空曠 的 答案 6350 6670m 1 粒子的散射實(shí)驗(yàn)對(duì)湯姆孫原子模型的否定 1 粒子在穿過(guò)原子之間時(shí) 所受周?chē)恼?負(fù)電荷作用的庫(kù)侖力是平衡的 粒子不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) 2 粒子正對(duì)著電子射來(lái) 質(zhì)量遠(yuǎn)小于 粒子的電子不可能使 粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn) 更不可能使它反彈 3 粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子絕大部分是空的 除非原子的幾乎全部質(zhì)量和所有正電荷都集中在原子中心的一個(gè)很小的核上 否則 粒子大角度散射是不可能的 2 原子的核式結(jié)構(gòu)模型對(duì) 粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋 1 當(dāng) 粒子穿過(guò)原子時(shí) 如果離核較遠(yuǎn) 受到原子核的斥力很小 粒子就像穿過(guò) 一片空地 一樣 無(wú)遮無(wú)擋 運(yùn)動(dòng)方向改變很小 因?yàn)樵雍撕苄?所以絕大多數(shù) 粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 2 只有當(dāng) 粒了十分接近原子核穿過(guò)時(shí) 才受到很大的庫(kù)侖力作用 偏轉(zhuǎn)角才很大 而這種機(jī)會(huì)很少 3 如果 粒子正對(duì)著原子核射來(lái) 偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180 這種機(jī)會(huì)極少 如圖18 2 3所示 圖18 2 3 名師點(diǎn)睛 1 選用 粒子作為散射實(shí)驗(yàn)的 炮彈 是因?yàn)榉派湫晕镔|(zhì)放出的 粒子具有足夠的能量 可以接近原子的中心 并且可以使顯微鏡前的熒光屏發(fā)光 便于觀察 2 盧瑟福根據(jù) 粒子散射實(shí)驗(yàn)估算出了原子核半徑的數(shù)量級(jí)為10 15m 1 關(guān)于 粒子散射實(shí)驗(yàn) 下述正確的是 a 粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中有正電荷b 粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用c 只有少數(shù) 粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上d 相同條件下 換用原子序數(shù)越小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn) 沿同一偏轉(zhuǎn)角散射的 粒子越少 思路點(diǎn)撥 用原子的核式結(jié)構(gòu)模型來(lái)解釋 粒子發(fā)生大角度散射的原因 解析 原子顯電中性 而電子帶負(fù)電 所以原子核中一定存在帶正電的物質(zhì) 但是湯姆孫的原子模型就不能解釋 粒子的散射現(xiàn)象 所以 粒子大角度散射的主要原因不能直接說(shuō)是原子中正電荷的作用 而是正電荷集中在原子核的原因 所以a選項(xiàng)錯(cuò)誤 而b選項(xiàng)正確 只有少數(shù) 粒子發(fā)生大角度散射的結(jié)果證明原子中存在一個(gè)集中所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量的很小的原子核 c選項(xiàng)正確 使 粒子發(fā)生大角度散射的原因是受到原子核的庫(kù)侖斥力 所以為使散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯 應(yīng)采用原子序數(shù)大的金箔 若改用原子序數(shù)小的物質(zhì)做實(shí)驗(yàn) 粒子受到原子核的庫(kù)侖斥力小 發(fā)生大角度散射的 粒子少 所以選項(xiàng)d正確 答案 bcd 有關(guān) 粒子散射的題目解法 1 熟記裝置及原理 粒子散射實(shí)驗(yàn)是一個(gè)非常重要的實(shí)驗(yàn) 因此對(duì)實(shí)驗(yàn)器材 現(xiàn)象 現(xiàn)象分析 結(jié)論都必須弄明白 才能順利解答有關(guān)問(wèn)題 2 理解建立核式結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn) 核外電子不會(huì)使 粒子的速度發(fā)生明顯改變 湯姆孫模型不能解釋 粒子的大角度散射 少數(shù) 粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn) 甚至反彈回來(lái) 表明這些