原子核式结构模型上课

第二节原子的结构

知识回顾阴极射线是什么？J.J.汤姆孙，1857-1940，英国物理学家，电子的发现者。因通过气体电传导性的研究，测出电子的电荷与质量的比值，1906年获诺贝尔物理学奖。e/me=1.76×1011C/kge=1.602×10-19Cme=9.109×10-31Kg思考：那么，这两种物质是怎样构成原子的呢？

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，因此推断出原子中还有带正电的物质，几乎占有原子的全部质量。

一.汤姆孙的原子模型电子正电荷在汤姆生的原子模型中，原子是一个球体；正电荷均匀分布在整个球内，而质量很小的电子则像布丁中的葡萄干一样镶嵌在内。一.汤姆孙的原子模型以汤姆孙为首的英国剑桥学派，在原子物理学上所取得的这些惊人成就，使欧洲大陆上的物理学家都拜倒在他们的脚下。从经典物理学的角度看，汤姆孙的模型是很成功的。解释原子是电中性的，电子在原子里是怎样分布的，能定性地解释某些光辐射，能估计出原子的大小约为一亿分之一厘米。一.汤姆孙的原子模型研究方法：

利用高能的粒子撞击原子卢瑟福分析实验现象认识原子的内部结构二、α粒子散射实验1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手们进行了α粒子散射实验

α粒子带有两个单位的正电荷，质量为氢原子的4倍，电子质量的7300倍

二、α粒子散射实验整个装置放在一个抽真空的容器内放射源：放射性元素钋（Po）放出α粒子；金箔：作为靶子，厚度极小，可达1μm；荧光屏：α粒子打在上面发出闪光；显微镜：能够绕金箔在水平面内运动；1、实验装置2、实验过程整个观察过程是十分艰苦的，所用时间也相当长你能总结出实验现象吗？3、实验现象1、绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进；2、少数α粒子发生了较大的偏转；极少数α粒子的偏转超过90°；3、有的（个别）甚至几乎达到180°；卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇，他说：“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，结果被弹回来而打到自己身上……”（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？（2）按照葡萄干布丁模型，粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能出现大角度偏转？卢瑟福根据他的导师汤姆生模型计算的结果：电子质量很小，对α粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，α粒子所受库仑力也很小，散射角不超过零点几度，发生大角度偏转的概率几乎是零．葡萄干布丁模型无法解释α粒子散射实验现象！4、实验现象及分析动画1、绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进；2、少数α粒子发生了较大的偏转；

极少数α粒子的偏转超过90°；3、有的（个别）甚至几乎达到180°；说明原子中绝大部分是空的。可见α粒子受到较大的库仑力作用。电量和质量分布范围很小，集中在一个中心上。根据实验你认为原子中的正电荷和质量应如何分布，才可能造成a粒子的大角度偏转

？动画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里。带负电的电子在核外空间绕着核旋转。三、原子的核式模型实验现象分析推理构造模型局限性：只研究解释了原子的内部结构，无法研究原子核的内部结构等

体育场四、原子核的尺度原子原子核

α粒子散射实验的应用原子的半径约为10-10m、原子核半径约是10-15m，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一注意1、在α粒子散射实验中，使α粒子发生偏移的是原子核对它的库伦斥力。离原子核越近，受到的库伦斥力就越大，α粒子的加速度也越大。2、α粒子原子核间的万有引力远小于两者的库伦力，故可以忽略不计，另外处理α粒子等微观粒子时，重力一般不计。第三章1、在用α粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的α粒子的运动情况是A、全部α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进B、绝大多数α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，极少数甚至被弹回C、少数α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D、全部α粒子都发生很大偏转B练习练习2、在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（）A、原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B、正电荷在原子中是均匀分布的C、原子中存在着带负电的电子D、原子只能处于一系列不连续的能量状态中A3、当α粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的BC练习已知电子的质量m=9.109×10-31Kg，

带电量e=1.602×10-19C，原子核的质量M=1.67×10-27Kg,带