A.原子的核式结构 (2)

1、1,原子的核式结构,授课人：任小强,2,1964年10月16日15时，中国第一颗原子弹爆炸成功。这是爆炸时的火球。,3,电子,正电荷,汤姆孙认为：原子是一个球体；正电荷均匀分布在整个球内，而电子都象布丁中的葡萄干那样镶嵌在内。,一、汤姆孙的原子模型,“枣糕模型”,1、模型提出,4,2、汤姆孙的模型是很成功的。 （1）解释原子是电中性的，电子在原子里是怎样分布的。 （2）解释原子为什么会发光，能估计出原子的大小约为1010 m。,5,3、勒纳德实验,1903年，用较高速度的电子很容易穿透原子，看来原子不是一个实心球体。,6,二. 粒子散射实验,1.实验装置,放射源放射性元素钋（Po）放出粒子，粒

2、子 是氦核，带2e正电荷，质量是氢原子的4倍，具有较大的动能。 金箔作为靶子，厚度1m, 重叠了3000层左右的 金原子。 荧光屏粒子打在上面发出闪光。 显微镜通过显微镜观察闪光，且可360转动观察不同角度粒子的到达情况。,7,金箔（厚度10-6M）,放射源,显微镜,粒子散射实验装置,8,卢瑟福的粒子散射实验过程,9,二. 粒子散射实验,10,粒子散射实验的数据,粒子散射实验,11,1、绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿 原来方向前进,2、少数 粒子发生了较大的偏转,3、极少数粒子的偏转超过90,4、有的甚至几乎达到180 .,12,思考与讨论： 1.汤姆孙“枣糕”模型，a粒子如果碰撞原子中的电子能

3、被反弹发生大角度偏转吗？ 2.汤姆孙“枣糕”模型，a粒子如果从正电荷之间穿过能被反弹发生大角度偏转吗?,13,思考与讨论： 3.如果是碰撞，a粒子被反弹回来对被碰物体的质量有什么要求？ 4.极少数a粒子被反弹说明被碰物质的体积怎样？ 5.如果a粒子不碰撞就被弹回，被碰物带什么电？电量怎样？ 。,14,二. 粒子散射实验,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，结果被发弹回来而打到自己身上。”,实验分析,思考：为什么会这样说？汤姆逊枣糕原子模型能否解释这种现象？,15,二. 粒子散射实验,卢瑟福根据他的导师汤姆生模型计算的结果：

4、 电子质量很小，对粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，粒子所受库仑力也很小，散射角不超过零点几度，发生大角度偏转的几率几乎是零,实验结果与之前预测完全不一致，所以原子结构模型必须重新构思!,实验结果却是有八千分之一的粒子发生了大角度偏转 ！,16,1、绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,2、少数 粒子发生了较大的偏转,3、极少数粒子的偏转超过90,4、有的甚至几乎达到180 ,第一条现象说明，原子中绝大部分是空的；,第二、三现象可看出， 粒子受到较大的库仑力作用；,第四条现象可看出，粒子在原子中碰到了比他质量大的多的东西,17,请根据结果的分析动动你们手中的笔，展开你们的

5、想象力试着画出你所认为的原子结构模型！（请不要吝啬你的草纸）,18,1、在原子中心有一个很小的核，叫原子核 2、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 3、带负电的电子在核外空间绕着核旋转,三、原子的核式结构的提出,19,粒子穿过原子时，电子对粒子运动的影响很小，影响粒子运动的主要是带正电的原子核。 而绝大多数的粒子穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有改变，只有极少数粒子可能与核十分接近，受到较大的库仑斥力，才会发生大角度的偏转 。,三. 原子的核式结构的提出,2. 对粒子散射实验现象解释,20,卢瑟福的核式结构模型,21,22,根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是

6、十分“空旷”的，举一个简单的例子：,23,质子,中子,核子,质子数,电荷数,原子核的组成,1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想10年后被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认,24,N2,卢瑟福的粒子轰击氮核实验原理 质子的发现,粒子轰击氮核产生了可以穿透铝箔的质子,25,电荷数 Z =质子数=原子序数,质量数 A =核子数 =质子数+中子数,同位素： 质子数相同而中子数不同的原子，叫同位素。其原子的核外电子都相同，因而化学性质相同，但物理性质不同。,元素符号表示：,26,四、原子核的电荷与尺度,粒子散射实验的计算结果,（1）、确定各元素原子

7、核的电荷,（2）、推算出原子内含有的电子数,（3）、估算原子核半径,核半径,原子半径（汤姆孙）,27,五、课堂小结:,粒子散射实验现象及卢瑟福提出原子的核式结构模型:,28,六、课堂检测,1、在用粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的粒子的运动情况是（ ） A、全部粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进 B、绝大多数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、全部粒子都发生很大偏转,B,29,2、卢瑟福粒子散射实验的结果 ( ) A、证明了质子的存在 B、证明了原子核是由质子和中子组成的 C、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 D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动,C,30,3、当粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的（ ）,BC,31,4、利用粒子散射实验，可以估算出 ( ) A、原子核外电子大小 B、电子运动速度 C、原子的大小 D、原子核的大小,D,32,