1、第二节 原子的核式结构模型,课前自主学案,核心要点突破,课堂互动讲练,课标定位,知能优化训练,第二节,课标定位 学习目标：1.知道粒子散射实验的现象 2知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容，理解模型提出的主要思想 3知道原子核的核电荷数的意义及原子核的尺度 重点难点：1.粒子散射实验现象及其解释 2卢瑟福的原子核式结构模型,课前自主学案,一、汤姆孙的原子模型汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个_、_弥漫性地均匀分布在整个球体内，_镶嵌在球中,球体,正电荷,电子,图1821,汤姆孙的原子模型，小圆点代表正电荷，大圆点代表电子 汤姆孙的原子模型被称为西瓜模型或枣糕模型该模型能解释一
2、些实验现象，但后来被 _实验否定了 二、粒子散射实验 1粒子是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，实质是失去两个电子的_，带_电荷，质量为_质量的4倍,粒子散射,氦原子核,两个单位正,氢原子,2实验结果 (1)_ 粒子穿过金箔后，基本沿原方向前进 (2)_ 粒子发生大角度偏转，偏转角甚至大于90. 3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 4核式结构模型：1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫_它集中了原子全部的_和几乎全部的_，_在正电体的外面运动,绝大多数,少数,核式结构,原子核,正电荷,质量,电子,三、原子核的电荷与尺度 1电荷：原子核是由_和_组
3、成的原子核的电荷数就是核中的_ 2尺度：对于一般的原子核，实验确定的核半径R的数量级为_m.而整个原子半径的数量级是_m两者相差十万倍之多可见原子内部是十分“空旷”的,质子,中子,质子数,1015,1010,核心要点突破,图1822,4实验注意事项 (1)整个实验过程需在真空中进行 (2)粒子是氦核，本身很小，金箔需很薄，粒子才能很容易穿过 (3)实验中用的是金箔而不是铝箔，这是因为金的原子序数大，粒子与金核间库仑力大，偏转明显；另外金的延展性好，容易做成极薄的金箔 (4)实验现象说明原子绝大部分是空的，除非原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则，粒子大角度散射是
4、不可能的,即时应用(即时突破，小试牛刀) 1关于粒子散射实验，下列说法正确的是( ) A该实验在真空环境中进行 B带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动 C荧光屏上的闪光是散射的粒子打在荧光屏上形成的 D荧光屏只有正对粒子源发出的射线方向上才有闪光,解析：选ABC.本题考查粒子散射实验装置及其作用，只有在正确理解粒子散射实验的基础上，才能选出正确选项对于D项，考虑到有少数的粒子因为靠近金原子核，受到斥力而改变了运动方向，故D错,二、两种模型对粒子散射现象的分析 1汤姆孙枣糕模型对粒子散射现象的分析 (1)粒子如果从原子之间或原子的中心线穿过，它受到周围正负电荷的库仑力是平衡的，粒子不
5、偏转 (2)粒子如果偏离了原子之间的中心线穿过，则两侧的库仑力相当大一部分被抵消，粒子偏转很小 (3)粒子如果正对着电子射来，由于电子质量远小于粒子的质量，粒子速度大小及方向基本上不变，更不可能反弹，因此粒子散射实验否定了汤姆孙的原子模型,2卢瑟福核式结构模型对粒子散射现象的分析 (1)粒子穿过原子时，如果离核较远，受到的库仑斥力很小，粒子运动方向改变极少，而由于原子核很小，这种机会就很多，因此绝大多数粒子基本上仍沿原来的方向前进，见图1823.,图1823,(2)粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑斥力，偏转角才很大，而这种机会很少，因此，有少数粒子发生大角度偏转，见上图 (3)粒子几
6、乎是正对着原子核射来时，粒子受到很大的库仑力，几乎是被原速率弹回，而这种机会更少，因此有极少数发生了近180角的偏转，见上图由此可见，粒子散射实验建立了原子的核式结构，还估算出了原子核的大小,即时应用(即时突破，小试牛刀) 2卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是( ),图1824,解析：选D.粒子轰击金箔后偏转，越靠近金箔，偏转的角度越大，所以A、B、C错误，D正确,课堂互动讲练,在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数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金箔的
7、金原子间存在很大的空隙，只有极少数碰到金原子,【精讲精析】 卢瑟福的粒子散射实验中少数粒子发生了较大角度的偏转，说明只有少数粒子受到很强的斥力，大多数粒子受到的斥力很小，这反映出在原子内部正电荷分布在很小的空间，且质量很大，A正确，B错误；实验中所用金箔尽管很薄，但也有上万层原子，由此可知，有少数粒子偏转显然不是由于碰到金原子，由此知C、D错误,【答案】 A 【误区警示】 (1)由于对粒子散射实验中的现象产生的原因不能正确理解，而误选D. (2)处理此类问题需要明确粒子散射实验的意义，理解原子内正电荷和几乎全部的质量集中在一个很小的区域，即原子核非常小,变式训练1 卢瑟福对粒子散射实验的解释是
8、( ) A使粒子产生偏转的力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能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核近的粒子,解析：选BCD.原子核带正电与粒子间存在库仑力，当粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，故B对，A错；由于原子核非常小，绝大多数粒子经过时离核较远因而运动方向几乎不变，只有离核很近的粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对,根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图1825中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹，在粒子从a运动到b再运动到c的过
9、程中，下列说法中正确的是( ),图1825,A电场力先做负功，后做正功，总功等于零 B加速度先变小，后变大 Ca、c两点的动能不相等 D动能与电势能的和不变 【思路点拨】 由库仑定律及牛顿第二定律分析加速度的变化，由电场力做功与电势能的变化关系及动能定理分析能量的变化,【自主解答】 粒子与原子核之间的作用力为库仑斥力，从ab库仑力做负功，动能减少，电势能增加，从bc库仑力做正功，动能增加，电势能减少，且ab与bc库仑力所做的总功为0，则a、c两点动能相等，故A正确，C错误；因为只有电场力做功，故动能与电势能的和不变，D正确；粒子与原子核相距越近，库仑力越大，加速度越大，故从abc加速度先增大后
10、减小，B错误,【答案】 AD 【方法总结】 该题涉及了库仑定律、牛顿第二定律、能量守恒及电场力做功和能量转化关系的知识，学习时应注意前后知识的联系及知识的灵活应用,变式训练2 关于粒子散射实验，下列说法中正确的是( ) A绝大多数粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转 B粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少 C粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能也增大 D对粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小,解析：选D.由于原子核占整个原子很小的一部分，十分接近核的粒子很少，所以绝大多数粒子几乎不偏转，故A错；由粒子散射实验数据，卢瑟福估算出了原子核的大小，故D对；粒子接近原子核的过程中，克服库仑力做功，所以动能减小，电势能增大，远离原子核时，库仑力做正功，动能增大，电势能减小，故B、C都错,
