高中物理 第十八章 原子结构 第2节 原子的核式结构模型课件 新人教版选修35.ppt

第十八章 第2节 新知预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 要点一 要点二 1 了解 粒子散射实验的实验器材 实验原理和实验现象 2 知道卢瑟福的原子核式结构的主要内容 3 知道原子和原子核大小的数量级 原子和原子核的组成及带电情况 1 汤姆孙的原子模型汤姆孙于1898年提出一种模型 他认为 原子是一个体 弥漫性地均匀分布在整个球体内 镶嵌其中 图18 2 1中的小圆点代表 大圆点代表 有人形象地把汤姆孙模型称为 模型 或 模型 该模型能解释一些实验现象 后来 被否定了 球 正电荷 电子 正电荷 电子 西瓜 枣糕 粒子散射实验 图18 2 1 关键一点 这种模型认为原子内正 负电荷相等 可以解释原子的电中性问题 它也可以粗略解释原子的发光问题 2 原子的核式结构模型 1 粒子散射实验 粒子 是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子 带 质量为氢原子质量的倍 实验装置如图18 2 2所示 俯视 整个装置放在真空中 其中 图18 2 2 两个单位的正电荷 4 r 放射源 释放粒子 f 厚度极小的 m 带有荧光屏s的 能够围绕金箔f在内转动 观察不同方向上的 粒子的散射情况 实验结果 粒子穿过金箔后 基本上仍沿原来的方向前进 但有 粒子 约占八千分之一 发生了大角度偏转 偏转的角度甚至90 也就是说它们几乎被 实验意义 卢瑟福通过 粒子散射实验 否定了汤姆孙的原子模型 建立了原子的模型 金箔 放大镜 水平面 绝大多数 少数 大于 撞了回来 核式结构 2 原子的核式结构模型 核式结构模型 1911年由卢瑟福提出 在原子中心有一个很小的核 叫 它集中了全部的和几乎全部的 在核外空间运动 原子核的电荷与尺度 原子内的电荷关系 各种元素的原子核的电荷数与含有的相等 非常接近于它们的 原子核 正电荷 质量 电子 电子数 原子序数 原子核的组成 原子核是由和组成的 原子核的电荷数就等于原子核中的数 原子核的大小 实验确定的原子核半径r的数量级为m 而原子的半径的数量级是m 原子内部是十分 空旷 的 关键一点 粒子散射实验中用金箔是因为金的原子序数大 粒子与金原子核间的相互斥力大 偏转明显 并且金的延展性好 更容易做成极薄的金箔 粒子更容易穿过 质子 中子 质子 10 15 10 10 1 以下说法中符合汤姆孙原子模型的是 a 原子中的正电部分均匀分布在原子中b 原子中的正电部分集中在很小的体积内c 电子在原子内可以自由运动d 电子在原子内不能做任何运动解析 原子的核式结构是卢瑟福提出的 不是汤姆孙 在汤姆孙模型中 电子虽然镶嵌在原子中 但并不是完全固定的 它可以振动 故只有选项a正确 答案 a 2 关于 粒子散射实验的装置 下列说法正确的是 a 全部设备都放在真空中b 荧光屏和显微镜能围绕金箔在一个圆周上转动c 若将金箔改为银箔 就不能发生散射现象d 金箔的厚度不会影响实验结果解析 实验必须在真空中进行 故a对 荧光屏和显微镜应该能围绕金箔在一个圆周上转动 b正确 金箔改为银箔能发生散射现象 但不明显 c错误 粒子穿透能力弱 金箔要很薄 故d错 答案 ab 3 粒子散射实验中发现 粒子 a 全部穿过或发生很小的偏转b 全部发生很大的偏转c 绝大多数穿过不发生偏转 只有少数发生很大偏转 甚至极少数被弹回d 绝大多数发生偏转 甚至被弹回解析 由 散射实验结论可知 绝大多数 粒子不发生偏转 只有少数 粒子发生大角度偏转 甚至极少数被弹回 由此可知c正确 答案 c 4 卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析 提出 a 原子核式结构模型b 原子核内有中子存在c 电子是原子的组成部分d 原子核是由质子和中子组成的解析 卢瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析提出原子的核式结构模型 并非说明电子是原子的组成部分 也没有证明原子核的组成 故正确选项为a 答案 a 5 卢瑟福的原子核式结构模型 在原子的中心有一个很小的核 叫做 原子的全部 与几乎全部 都集中在原子核里 带负电的电子在核外的空间绕核旋转 答案 原子核正电荷质量 6 网球运动越来越受到大众特别是青年人的喜爱 网球的直径在6 35 6 67cm之间 若原子核有网球那么大 按照比例 整个原子有多么大 解析 原子核大小的数量级是10 15m 而原子的数量级是10 10m 两者相差105倍 根据比例原子的大小应为 6 35 6 67 cm 105 6350 6670 m 这说明原子中的原子核十分小 原子内部绝大部分是 空旷 的 答案 6350 6670m 1 粒子的散射实验对汤姆孙原子模型的否定 1 粒子在穿过原子之间时 所受周围的正 负电荷作用的库仑力是平衡的 粒子不会发生偏转 2 粒子正对着电子射来 质量远小于 粒子的电子不可能使 粒子发生明显偏转 更不可能使它反弹 3 粒子散射实验表明原子绝大部分是空的 除非原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上 否则 粒子大角度散射是不可能的 2 原子的核式结构模型对 粒子散射实验结果的解释 1 当 粒子穿过原子时 如果离核较远 受到原子核的斥力很小 粒子就像穿过 一片空地 一样 无遮无挡 运动方向改变很小 因为原子核很小 所以绝大多数 粒子不发生偏转 2 只有当 粒了十分接近原子核穿过时 才受到很大的库仑力作用 偏转角才很大 而这种机会很少 3 如果 粒子正对着原子核射来 偏转角几乎达到180 这种机会极少 如图18 2 3所示 图18 2 3 名师点睛 1 选用 粒子作为散射实验的 炮弹 是因为放射性物质放出的 粒子具有足够的能量 可以接近原子的中心 并且可以使显微镜前的荧光屏发光 便于观察 2 卢瑟福根据 粒子散射实验估算出了原子核半径的数量级为10 15m 1 关于 粒子散射实验 下述正确的是 a 粒子发生大角度散射的主要原因是原子中有正电荷b 粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用c 只有少数 粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上d 相同条件下 换用原子序数越小的物质做实验 沿同一偏转角散射的 粒子越少 思路点拨 用原子的核式结构模型来解释 粒子发生大角度散射的原因 解析 原子显电中性 而电子带负电 所以原子核中一定存在带正电的物质 但是汤姆孙的原子模型就不能解释 粒子的散射现象 所以 粒子大角度散射的主要原因不能直接说是原子中正电荷的作用 而是正电荷集中在原子核的原因 所以a选项错误 而b选项正确 只有少数 粒子发生大角度散射的结果证明原子中存在一个集中所有正电荷和几乎所有质量的很小的原子核 c选项正确 使 粒子发生大角度散射的原因是受到原子核的库仑斥力 所以为使散射实验现象更明显 应采用原子序数大的金箔 若改用原子序数小的物质做实验 粒子受到原子核的库仑斥力小 发生大角度散射的 粒子少 所以选项d正确 答案 bcd 有关 粒子散射的题目解法 1 熟记装置及原理 粒子散射实验是一个非常重要的实验 因此对实验器材 现象 现象分析 结论都必须弄明白 才能顺利解答有关问题 2 理解建立核式结构模型的要点 核外电子不