高中物理 第2章 原子结构 第2讲 原子的核式结构模型课件 鲁科版选修35.ppt

第2章 原子结构 第2讲原子的核式结构模型 目标定位1 了解 粒子散射实验的实验装置 实验原理和实验现象 2 理解卢瑟福的原子核式结构模型 预习导学梳理 识记 点拨 1 实验装置 如图1 一 粒子散射实验 图1 2 实验方法用由放射源发射的 粒子束轰击 利用荧光屏接收 探测通过后的 粒子分布情况 3 实验结果 粒子穿过金箔后 仍沿方向前进 但有 粒子发生了偏转 有 粒子偏转角超过了 有的甚至被 粒子被反射回来的概率竟然有 金箔 金箔 绝大多数 原来的 少数 较大的 极少数 90 原路弹回 二 卢瑟福原子模型1 核式结构模型原子内部有一个很小的核 叫做 原子的以及都集中在内 带负电的绕核运动 原子的核式结构模型又被称为模型 2 原子的大小 1 原子直径数量级 m 2 原子核直径数量级 m 全部正电荷 几乎全部的质量 原子核 原子核 电子 行星 10 10 10 15 课堂讲义理解 深化 探究 一 对 粒子散射实验的理解1 装置 放射源 金箔 荧光屏等 如图2所示 图2 2 现象 1 绝大多数的 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 2 少数 粒子发生较大的偏转 3 极少数 粒子偏转角度超过90 有的几乎达到180 3 注意事项 1 整个实验过程在真空中进行 2 粒子是氦原子核 体积很小 金箔需要做得很薄 粒子才能穿过 4 汤姆孙的原子模型不能解释 粒子的大角度散射 例1如图3为卢瑟福所做的 粒子散射实验装置的示意图 荧光屏和显微镜一起分别放在图中的a b c d四个位置时 下述说法中正确的是 a 相同时间内在a时观察到屏上的闪光次数最多b 相同时间内在b时观察到屏上的闪光次数比放在a时稍少些c 放在d位置时屏上仍能观察到一些闪光 但次数极少d 放在c d位置时屏上观察不到闪光 图3 解析在卢瑟福 粒子散射实验中 粒子穿过金箔后 绝大多数 粒子仍沿原来的方向前进 故a正确 少数 粒子发生大角度偏转 极少数 粒子偏转角度大于90 极个别 粒子反弹回来 所以在b位置只能观察到少数的闪光 在c d两位置能观察到的闪光次数极少 故d错 b c对 答案abc 借题发挥解决 粒子散射实验问题的技巧1 熟记实验装置及原理 2 理解建立核式结构模型的要点 1 核外电子不会使 粒子的速度发生明显改变 2 汤姆孙的原子模型不能解释 粒子的大角度散射 3 少数 粒子发生了大角度偏转 甚至反弹回来 表明这些 粒子在原子中的某个地方受到了质量 电荷量均比它本身大得多的物体的作用 4 绝大多数 粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有明显变化 说明原子中绝大部分是空的 原子的质量 电荷量都集中在体积很小的核内 针对训练1在卢瑟福 粒子散射实验中 金箔中的原子核可以看作静止不动 下列各图画出的是其中两个 粒子经历金箔散射过程的径迹 其中正确的是 解析 粒子与原子核相互排斥 a d错 运动轨迹与原子核越近 力越大 运动方向变化越明显 b错 c对 c 二 卢瑟福原子核式结构模型1 内容 在原子中心有一个很小的核 叫原子核 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核内 带负电的电子在核外空间绕核旋转 2 对 粒子散射实验现象的解释 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 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 粒子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 这种机会极小 如图4所示 图4 3 数量级 原子的半径数量级为10 10m 原子核半径的数量级为10 15m 例2下列对原子结构的认识中 错误的是 a 原子中绝大部分是空的 原子核很小b 电子在核外绕核旋转 向心力为库仑力c 原子的全部正电荷都集中在原子核里d 原子核直径的数量级大约为10 10m 解析卢瑟福 粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型 卢瑟福提出了关于原子的核式结构学说 并估算出原子核直径的数量级为10 15m 而原子直径的数量级为10 10m 是原子核直径的十万倍 所以原子内部是十分 空旷 的 核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力而绕核旋转 所以本题应选d 答案d 针对训练2在卢瑟福 粒子散射实验中 只有少数 粒子发生了大角度偏转 其原因是 a 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里b 正电荷在原子内是均匀分布的c 原子中存在着带负电的电子d 原子的质量在原子核内是均匀分布的解析本题考查了学生对 粒子散射实验结果与原子的核式结构关系的理解 原子的核式结构正是建立在 粒子散射实验结果基础上的 c d的说法没有错 但与题意不符 a 对点练习巩固 应用 反馈 粒子散射实验的理解1 在 粒子的散射实验中 使少数 粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对 粒子的 a 万有引力b 库仑力c 磁场力d 核力 b 2 英国物理学家卢瑟福用 粒子轰击金箔 为了解释实验结果 提出了原子的核式结构学说 如图所示 o表示金原子核的位置 曲线ab和cd表示经过金原子核附近的 粒子的运动轨迹 能正确反映实验结果的图是 解析 粒子散射实验的原因是 粒子与金原子核间存在库仑斥力 因此仅有d图正确 答案d 原子的核式结构模型3 卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有 a 原子的中心有个核 叫原子核b 原子的正电荷均匀分布在整个原子中c 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内d 带负电的电子在核外绕着核旋转 解析卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是 在原子的中心有一个很小的核 叫做原子核 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内 带负电的电子在核外空间绕着核旋转 由此可见 b选项错误 a c d选项正确 答案acd 4 卢瑟福对 粒子散射实验的解释是 a 使 粒子产生偏转的主要是原子中电子对 粒子的作用力b 使 粒子产生偏转的力是库仑力c 原子核很小 粒子接近它的机会很小 所以绝大多数的 粒子仍沿原来的方向前进d 能发生大角度偏转的 粒子是穿过原子时离原子核