人教版高中物理选修（3-5）-202X.2《原子的核式结构模型》参考课件1

1、 卢卢瑟瑟福福十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的组成部分由于电子是带电子是原子的组成部分由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质那么这两出原子中还有带正电的物质那么这两种物质是怎样构成原子的呢？种物质是怎样构成原子的呢？电子正电荷 在汤姆生的原在汤姆生的原子模型中，原子是子模型中，原子是一个球体；正电核一个球体；正电核均匀分布在整个球均匀分布在整个球内，而电子都象布内，而电子都象布丁中的葡萄干那样丁中的葡萄干那样镶嵌在内。镶嵌在内。 1909190919111911年，英国物理年，

2、英国物理学家卢瑟福和他的助手们进学家卢瑟福和他的助手们进行了行了粒子散射实验粒子散射实验卢卢瑟瑟福福高速高速荧光屏荧光屏思考与讨论：思考与讨论：1.1.粒子射入金箔时难免与电子碰撞。粒子射入金箔时难免与电子碰撞。试估计这试估计这种碰撞对种碰撞对粒子速度影响的大小。粒子速度影响的大小。2.2.按照汤姆孙枣糕原子模型，正电荷均匀分布在按照汤姆孙枣糕原子模型，正电荷均匀分布在整个原子球体内部。整个原子球体内部。请分析：请分析：粒子穿过金箔，粒子穿过金箔，受到电荷的作用力后，沿哪些方向前进的可能受到电荷的作用力后，沿哪些方向前进的可能性较大，最不可能沿什么方向前进。性较大，最不可能沿什么方向前进。试画

3、出试画出粒子穿过粒子穿过汤姆孙枣糕模型的图景。汤姆孙枣糕模型的图景。卢瑟福卢瑟福根据根据他的导师汤姆生他的导师汤姆生模型计算的结果：模型计算的结果：电子质量很小，电子质量很小，对对 粒子的运动粒子的运动方向不会发生明方向不会发生明显影响；由于正显影响；由于正电荷均匀分布，电荷均匀分布， 粒子所受库仑粒子所受库仑力也很小，故力也很小，故 粒子偏转角度不粒子偏转角度不会很大会很大绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进仍沿原来方向前进，但但少数少数粒子发生了粒子发生了较大的偏转较大的偏转，并且有并且有极少数极少数粒子的粒子的偏转超过了偏转超过了9090，有的有的甚至几乎达到甚至

4、几乎达到180180。卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇，卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇，他说：他说：“这是我一生中从未有的最难以置信这是我一生中从未有的最难以置信的事，它好比你对一张纸发射炮弹，结果被的事，它好比你对一张纸发射炮弹，结果被炮弹回来而打到自己身上。炮弹回来而打到自己身上。”粒子散射实验的现象粒子散射实验的现象请画出请画出粒子散射图景粒子散射图景（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？碰撞后造成的？（2）按照枣糕模型，粒子在原子附近或穿越原）按照枣糕模型，粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？子内部后

5、有没有可能发生大角度偏转？（3）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成可能造成粒子的大角度偏转？为什么？粒子的大角度偏转？为什么？ 汤姆逊枣糕原子模型能否解释？汤姆逊枣糕原子模型能否解释？n绝大多数粒子不偏移绝大多数粒子不偏移原子内部绝大部分原子内部绝大部分是是“空空”的。的。n少数粒子发生较大偏转少数粒子发生较大偏转原子内部有原子内部有“核核”存在。存在。n极少数粒子被弹回极少数粒子被弹回作用力很大；质量很作用力很大；质量很大；电量集中。大；电量集中。在原子的中心有一个很小的核，叫做原子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

6、部质量都核原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里带负电的电子在核外空集中在原子核里带负电的电子在核外空间绕着核旋转间绕着核旋转三三. 原子的核式结构的提出原子的核式结构的提出 三三. 原子的核式结构的提出原子的核式结构的提出 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷空旷”的，举一个简单的例子的，举一个简单的例子：体育场体育场原子原子原子核原子核原子核的电荷和大小原子核的电荷和大小n根据卢瑟福的原子核式模型和根据卢瑟福的原子核式模型和粒子散射粒子散射的实验数据，可以推算出各种元素原子核的实验数据，可以推算出各种元素原子核的电荷数，还可以估计出

7、原子核的大小。的电荷数，还可以估计出原子核的大小。n（1 1）原子的半径约为）原子的半径约为1010-10-10m m、原子核半径、原子核半径约是约是1010-15-15m m，原子核的体积只占原子的体积，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。的万亿分之一。n（2 2）原子核所带）原子核所带正电荷数正电荷数与核外与核外电子数电子数以以及该元素在周期表内的及该元素在周期表内的原子序数相等原子序数相等。n（3 3）电子绕核旋转所需）电子绕核旋转所需向心力向心力就是核对它就是核对它的库仑力。的库仑力。 n1.你从原子模型的提出与演进过程中得到什你从原子模型的提出与演进过程中得到什么么？n2.在科学

8、家探索原子结构奥秘的过程中，哪在科学家探索原子结构奥秘的过程中，哪些事例最使你些事例最使你和和？为什么？为什么？n3.在研究在研究中中科学家都运用了科学家都运用了哪些哪些？ 1 1、在用、在用粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的察到的粒子的运动情况是粒子的运动情况是 A A、全部、全部粒子穿过金属箔后仍按原来的方粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进向前进 B B、绝大多数、绝大多数粒子穿过金属箔后仍按原来粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回被弹回 C C、少数、少数粒子穿过金属箔后仍按原来的方粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回 D D、全部、全部粒子都发生很大偏转粒子都发生很大偏转答案：答案：B B2 2、卢瑟福、卢瑟福粒子散射实验的结果粒子散射实验的结果A A、证明了质子的存在、证明了质子的存在B B、证明了原子核是由质子和中子组成的、证明了原子核是由质子和中子组成的C C、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都、说明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上集