1、第十八章,原子结构,第二节 原子的核式结构模型,学 习 目 标,知 识 导 图,课 前 预 习,汤姆孙在发现电子后，便投入了对原子内部结构的探索，他运用丰富的想象，提出了原子_模型(如图所示)。在这个模型里，汤姆孙把原子看作一个球体，正电荷_地分布在整个球内，电子象枣糕上的枣子一样嵌在球中，被_吸引着。原子内正、负电荷_，因此原子的整体呈_性。,知识点 1,汤姆孙的枣糕式模型,枣糕,均匀,正电荷,相等,中,19091911年卢瑟福和他的助手做了用粒子轰击金箔的实验，获得了重要的发现。 1实验装置(如图所示)说明：(1)整个实验过程在真空中进行。 (2)金箔很薄，粒子(He核)很容易穿过。,知识
2、点 2,粒子散射实验,2实验结果 绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿_，但是有少数粒子发生了_的偏转，极少数粒子被_。 3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_模型。,原来的方向前进,较大,反向弹回,核式结构,卢瑟福依据粒子散射实验的结果，提出了原子核的核式结构： 原子中心有一个很小的核，叫_，原子的全部_电荷和几乎全部_都集中在核里，带负电的_在核外空间绕核旋转。(如图所示),知识点 3,卢瑟福的核式结构模型,原子核,正,质量,电子,原子核的电荷数等于核外_数，接近于原子序数，原子核大小的数量级为_m，原子大小数量级为_m，两者相差十万倍之多，可见原子内部十分“空旷
3、”。若原子相当于一个立体的足球场的话，则原子核就象足球场中的一粒米。,知识点 4,原子核的电荷与尺度,电子,1015,1010,判一判 (1)汤姆孙的枣糕式模型认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内。 ( ) (2)粒子散射实验中绝大多数粒子都发生了较大偏转。 ( ) (3)卢瑟福的核式结构模型认为原子中带正电的部分体积很小，电子在正电体外面运动。 ( ) (4)原子核的电荷数等于核中的中子数。 ( ) (5)对于一般的原子，由于原子核很小，所以内部十分空旷。 ( ), ,选一选 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
4、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。,D,想一想 有人认为粒子发生散射的主要原因是粒子撞击到了金箔原子上，好像两个玻璃球的碰撞一样发生的反弹，这种观点正确吗？ 答案：不正确 解析：粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用，在微观领域库仑斥力非常强大，二者无法碰在一起。,课 内 探 究,如图所示为粒子散射的实验装置。实验过程中，粒子为什么会发生大角度散射？提示：粒子受到原子核的库仑力,探究一 粒子散射实验,1粒子的散射实验否定了汤姆孙的原子模型 (1)粒
5、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。,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，粒子就象穿过“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，这种机会极少。,特别提醒：(1)粒子与原子核之间的万有引力远小于两者
6、之间的库仑斥力，因而可以忽略不计。 (2)粒子并没有与金原子核直接发生碰撞，偏转的原因是库仑斥力影响的结果。,(多选)关于粒子散射实验，下列说法正确的是 ( ) A在实验中，观察到的现象是：绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转 B使粒子发生明显偏转的力来自带正电的核和核外电子，当粒子接近核时，是核的斥力使粒子发生明显偏转；当粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转 C实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分 D实验表明：原子中心的核带有原子的全部正电荷和全部原子的质量,典例 1,AC,解题指导：正确理解实验现象，并对实验现象正确科学分析
7、与解释是解题的关键。 解析：在粒子散射实验中，绝大多数粒子沿原方向运动，说明粒子未受到原子核明显的力的作用，也说明原子核相对原子来讲很小，原子内大部分空间是空的，故A、C正确；极少数发生大角度偏转，说明受到金原子核明显力作用的空间在原子内很小，粒子偏转，而金原子核未动，说明金原子核的质量和电荷量远大于粒子的质量和电荷量，电子的质量远小于粒子，粒子打在电子上，粒子不会有明显偏转，故B错误，D错误。,对点训练1 如图所示为粒子散射实验装置，粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数符合事实的是 ( ) A1305、
8、25、7、1 B202、405、625、825 C1202、1010、723、203 D1202、1305、723、203,A,解析：根据粒子散射实验的统计结果，大多数粒子能按原来方向前进，少数粒子方向发生了偏转，极少数粒子偏转超过90，甚至有的被反向弹回。所以在相等时间内A处闪烁次数最多，其次是B、C、D三处，并且数据相差比较大，所以只有选项A符合事实。,人们对原子结构的认识经历了几个不同的阶段，其中有：人们对原子结构认识的先后顺序排列是怎样的？ 提示：BCAD 解析：人们对原子结构的认识先后经历了汤姆孙模型、卢瑟福模型、玻尔模型、电子云模型。,探究二 原子的核式结构模型与原子核的组成,2原
9、子内的电荷关系 原子核的电荷数与核外的电子数相等，非常接近原子序数。 3原子核的组成 原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数等于原子核的质子数。 4原子核的大小 原子的半径数量级为1010m，原子核半径的数量级为1015m，原子核的半径只相当于原子半径的十万分之一，体积只相当于原子体积的1015。,(多选)关于原子的核式结构模型，下列说法正确的是 ( ) 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的向心力是原子核对它的库仑力 C原子的全部电荷和质量都集中在原子核里 D原子核的直径的数量级是1010m 解题指导：正确理解卢瑟福原子核式结构模型是解题关键。 解析：因为原子的全部正
10、电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，而原子核又很小，所以原子内绝大部分区域是“空”的，A正确，C错误；电子绕原子核的圆周运动是原子核与电子间的库仑引力提供向心力，B正确；原子核直径的数量级是1015m，原子直径的数量级是1010m，D错误。,典例 2,AB,对点训练2 (多选)下列关于原子核式结构理论说法正确的是 ( ) A是通过发现电子现象得出来的 B原子的中心有个核，叫作原子核 C原子的正电荷均匀分布在整个原子中 D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旋转 解析：原子的核式结构模型是在粒子的散射实验结果的基础上提出的，A错误。原子中绝大部分是空的，带正电的部分集中在原子中心一个很小的范围，称为原子核，B正确，C错误。原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，带负电的电子在核外旋转，D正确。,BD,素 养 提 升,粒子散射过程中的受力及能量转化情况,2库仑力对粒子的做功情况 (1)当粒子靠近原子核时，库仑力做负功，电势能增加。 (2)当粒子远离原子核时，库仑力做正功，电势能减小。 3粒子的能量转化情况 仅有库仑力做功，能量只在电势能和动能之间相互转化，而总能量保持不变。,案 例,答案：2.71014m,
