原子模型的提出

1、3 2 原子模型的提出學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道湯姆生的原子棗糕模型的建立依據(jù)以及具體內(nèi)容2知道 粒子散射實驗方法以及實驗結(jié)果(重點 )3理解原子的核式結(jié)構(gòu)模型以及對散射實驗現(xiàn)象的解釋 (重點、難點 )湯姆生模型和 粒子散射實驗先填空 1湯姆生的原子模型湯姆生在 1904 年提出原子的棗糕模型：原子是一個球體，正電荷均勻地分布在整個球內(nèi)，電子像棗糕上的棗子一樣嵌在球中， 被正電荷吸引著原子內(nèi)正、負(fù)電荷相等，原子整體呈中性2粒子散射實驗(1)實驗裝置： 粒子源、金箔、放大鏡和熒光屏(2)實驗現(xiàn)象：絕大多數(shù)的 粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進少數(shù) 粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)第 1頁極少數(shù) 粒

2、子的偏轉(zhuǎn)角大于90，甚至有極個別 粒子被反彈回來(3)實驗意義：盧瑟福通過粒子散射實驗，否定了湯姆生的原子模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型再判斷 1盧瑟福為了證實湯姆生原子模型的正確性進行了粒子散射實驗 ()2粒子散射實驗中大多數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)或反彈()3盧瑟福否定了湯姆生模型， 建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型 ( )后思考 1粒子發(fā)生大角度散射的原因是什么？【提示】 粒子帶正電， 粒子受原子中帶正電的部分的排斥力發(fā)生了大角度散射2湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型為什么被盧瑟福否定掉？【提示】按照湯姆生的 “棗糕 ”原子模型， 粒子如果從原子之間或原子的中心軸線穿過時，它受到周圍的正負(fù)電荷作用的庫侖力是平衡的，粒子

3、不產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)；如果 粒子偏離原子的中心軸線穿過，兩側(cè)電荷作用的庫侖力相當(dāng)于一部分被抵消， 粒子偏轉(zhuǎn)很小；如果粒子正對著電子射來，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 所以 粒子的散射實驗結(jié)果否定了湯姆生的原子模型核心點擊 1裝置放射源、金箔、熒光屏等，如圖3-2-1 所示圖 3-2-12現(xiàn)象及解釋(1)絕大多數(shù)的粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進大多數(shù)粒子離金原子核較遠(yuǎn)(2)少數(shù) 粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)的粒子是由于離金原子核第 2頁較近，庫侖斥力較大(3)極少數(shù) 粒子偏轉(zhuǎn)角度超過90，有的幾乎達(dá)到180.正對或基本正對著金原子核入射的粒子在庫侖斥力作用下先減速

4、至較小速度然后加速遠(yuǎn)離金原子核3實驗的注意事項(1)整個實驗過程在真空中進行(2)金箔需要做得很薄， 粒子才能穿過(3)使用金箔的原因是金的延展性好，可以做得很薄并且金的原子序數(shù)大，粒子與金核間的庫侖斥力大，偏轉(zhuǎn)明顯1(多選 )關(guān)于 粒子散射實驗，下列說法正確的是 ( ) a帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內(nèi)的不同方向上移動b熒光屏上的閃光是散射的 粒子打在熒光屏上形成的c熒光屏只有正對 粒子源發(fā)出的射線方向上才有閃光d不用熒光屏也可用顯微鏡直接觀察粒子散射情況【解析】本題考查 粒子散射實驗裝置及其作用， 只有在正確理解粒子散射實驗的基礎(chǔ)上，才能選出正確選項對于c 項，考慮到有少數(shù)的粒子因為靠近

5、金原子核，受到斥力而改變了運動方向，c 錯誤， a 、b 正確； 粒子必須借助于熒光屏觀察， d 錯誤【答案】 ab2如圖 3-2-2 為盧瑟福所做的粒子散射實驗裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的a、b、c、 d 四個位置時，下列說法中正確的是()圖 3-2-2a相同時間內(nèi)在a 時觀察到屏上的閃光次數(shù)最多b相同時間內(nèi)在 b 時觀察到屏上的閃光次數(shù)比放在 a 時稍少些c放在 d 位置時屏上觀察不到閃光d放在 c 位置時屏上觀察不到閃光【解析】在盧瑟福 粒子散射實驗中， 粒子穿過金箔后，絕大多數(shù)粒子仍沿原來的方向前進，故a 正確少數(shù) 粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子第 3頁偏轉(zhuǎn)角度大于

6、90，極個別 粒子反彈回來，所以在b 位置只能觀察到少數(shù)的閃光，在 c、d 兩位置能觀察到的閃光次數(shù)極少，故 b、c、d 錯誤【答案】 a解決 粒子散射實驗問題的技巧(1)熟記實驗裝置及原理(2)理解建立核式結(jié)構(gòu)模型的要點核外電子不會使粒子的速度發(fā)生明顯改變湯姆生的原子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， 表明這些 粒子在原子中的某個地方受到了質(zhì)量、 電荷量均比它本身大得多的物體的作用絕大多數(shù) 粒子在穿過金箔時運動方向沒有明顯變化，說明原子中絕大部分是空的，原子的質(zhì)量、電荷量都集中在體積很小的核內(nèi)盧 瑟 福 的 原 子 核 式 結(jié) 構(gòu) 模 型先填空 1核式結(jié)

7、構(gòu)模型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部質(zhì)量都集中在原子核上， 帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)2原子核的電荷和尺度(1)根據(jù)核式結(jié)構(gòu)模型推導(dǎo)出 粒子的散射公式可計算各種元素原子核的電荷量，其值非常接近于原子序數(shù)(2)由 粒子散射實驗的數(shù)據(jù)還可估計原子核的尺度原子核半徑的數(shù)量級為 10 15m而原子半徑的數(shù)量級為 10，原子內(nèi)部非?！翱諘纭?0m再判斷 1原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核上()2原子中所有正電荷都集中在原子核內(nèi)()第 4頁3核電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，也等于中子數(shù)()后思考 1原子中的原子核所帶的電荷量有何特點？【提示】原子核帶正電， 所帶電荷量與核外

8、電子所帶的電荷量絕對值相等2盧瑟福的原子模型是如何解釋粒子散射實驗結(jié)果的？【提示】 粒子穿過原子時，如果離核較遠(yuǎn)，受到的庫侖斥力很小，運動方向也改變很小 只有當(dāng) 粒子十分接近核時， 才受到很大的庫侖斥力， 發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)由于核很小， 粒子十分接近的機會很小，所以絕大多數(shù)粒子基本上仍沿原方向前進，只有極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)核心點擊 1原子的核式結(jié)構(gòu)與原子的棗糕模型的根本區(qū)別核式結(jié)構(gòu)棗糕模型原子內(nèi)部是非?？諘绲模?正電荷集中在一原子是充滿了正電荷的球體個很小的核里電子繞核高速旋轉(zhuǎn)電子均勻嵌在原子球體內(nèi)2.原子內(nèi)的電荷關(guān)系：原子核的電荷數(shù)與核外的電子數(shù)相等，非常接近它們的原子序數(shù)3原子核的組成：原子

9、核由質(zhì)子和中子組成，原子核的電荷數(shù)等于原子核的質(zhì)子數(shù)4原子半徑的數(shù)量級是10 10m，原子核半徑的數(shù)量級是1015m，兩者相差10 萬倍之多3(多選 )盧瑟福對 粒子散射實驗的解釋是 ()a使 粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的主要原因是原子中電子對 粒子的作用力b使 粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是庫侖力c原子核很小， 粒子接近它的機會很小，所以絕大多數(shù)的 粒子仍沿原來的方向前進d能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的粒子是穿過原子時離原子核近的粒子【解析】原子核帶正電， 與 粒子之間存在庫侖力， 當(dāng) 粒子靠近原子核時第 5頁受庫侖力而偏轉(zhuǎn)，電子對它的影響可忽略，故a 錯， b 對；由于原子核非常小，絕大多數(shù)粒子經(jīng)過時離核較遠(yuǎn)因而運動方向幾乎不

10、變，只有離核很近的粒子受到的庫侖力較大，方向改變較多，故c、 d 對【答案】 bcd4(多選 )在 粒子散射實驗中，如果兩個具有相同能量的粒子，從不同大小的角度散射出來，則散射角度大的粒子 ()a更接近原子核b更遠(yuǎn)離原子核c受到一個以上的原子核作用d受到原子核較大的沖量作用【解析】由于原子的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原子核的體積，當(dāng) 粒子穿越某一個原子的空間時，其他原子核距 粒子相對較遠(yuǎn)， 而且其他原子核對粒子的作用力也可以近似相互抵消，所以散射角度大的這個粒子并非由于受到多個原子核作用， c 錯；由庫侖定律可知， 粒子受到的斥力與距離的平方成反比，粒子距原子核越近，斥力越大，運動狀態(tài)改變越大，即散射角度越大，a 對， b 錯；當(dāng)粒子受到原子核較大的沖量作用時，動量的變化量就大， 即速度的變化量就大，則散射角度就大， d 對【答案】 ad5在 粒子散射實驗中，當(dāng)在粒子最接近原子核時，關(guān)于描述粒子的有關(guān)物理量情況正確的是()a動能最大b勢能最小c勢能最大d粒子與金原子核組成的系統(tǒng)能量最小【解析】粒子和金原子核都帶正電， 庫侖力表現(xiàn)為斥力， 兩者距離減小