2015高二物理教科版选修352原子的核式结构模型.pptx

预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义高中物理高中物理选修选修3-5教科版教科版2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位1.了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据建立的依据.2.知道粒子散射实验的实验方法和实验现象知道粒子散射实验的实验方法和实验现象.3.知知道原子核式结构模型的主要内容道原子核式结构模型的主要内容预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义一、汤姆孙的原子模型一、汤姆孙的原子模型汤姆孙于汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个年提出了原子模型，他认为原子是一个_ _，_弥漫性地均匀分布在整个球体内，弥漫性地均匀分布在整个球体内，_镶嵌镶嵌在球中在球中图图221球体球体正电荷正电荷电子电子预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义汤姆孙的原子模型，小圆点代表正电荷，大圆点代表电子汤姆孙的原子模型，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些实验现象，但后来被释一些实验现象，但后来被_散射实验否定了散射实验否定了二、二、粒子散射实验粒子散射实验1粒子：是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，带粒子：是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为有两个单位的正电荷，质量为_质量的质量的4倍倍2实验结果实验结果绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进或只发生粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进或只发生_偏转，但有些偏转，但有些粒子发生了粒子发生了_偏转，大约偏转，大约1/8 000的的粒子偏转角度粒子偏转角度_，个别的甚至接近，个别的甚至接近_粒子粒子氢原子氢原子很小的很小的较大的较大的超过了超过了90180预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义3卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的核式结构模型1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫_它集中了全部的它集中了全部的_和几乎全部的和几乎全部的_，_在核外空间运动在核外空间运动三、原子核的电荷与尺度三、原子核的电荷与尺度1原子内的电荷关系原子内的电荷关系各种元素的原子核的电荷数与原子内含有的各种元素的原子核的电荷数与原子内含有的_相等，相等，非常接近它们的非常接近它们的_2原子核的组成原子核的组成原子核是由原子核是由_组成的，原子核的电荷数就等于组成的，原子核的电荷数就等于原子核中的原子核中的_原子核原子核正电荷正电荷质量质量电子电子电子数电子数原子序数原子序数质子和中子质子和中子质子数质子数预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义3原子核的大小原子核的大小对于一般的原子核，实验确定的原子核半径对于一般的原子核，实验确定的原子核半径R的数量级为的数量级为_，而整个原子半径的数量级是，而整个原子半径的数量级是_因而原因而原子内部十分子内部十分“空旷空旷”四、经典理论的困难四、经典理论的困难卢瑟福的核式结构模型正确地指出了卢瑟福的核式结构模型正确地指出了_的存在，很好的存在，很好地解释了地解释了_，但是，经典的物理学既无法解，但是，经典的物理学既无法解释原子的释原子的_，又无法解释原子发光频谱的，又无法解释原子发光频谱的_特征特征.1015m1010m原子核原子核粒子散射实验粒子散射实验稳定性稳定性分立分立预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义一、对一、对粒子散射实验的理解粒子散射实验的理解1装置装置：放射源、金箔、荧光屏等，如图：放射源、金箔、荧光屏等，如图222所示所示图图222预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义2现象现象：(1)绝大多数的绝大多数的粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进进(2)少数少数粒子发生较大的偏转粒子发生较大的偏转(3)极少数极少数粒子偏转角度超过粒子偏转角度超过90，有的几乎达到，有的几乎达到180.3注意事项注意事项：(1)整个实验过程在真空中进行整个实验过程在真空中进行(2)粒子是氦原子核，体积很小，金箔需要做得很薄，粒子是氦原子核，体积很小，金箔需要做得很薄，粒粒子才能穿过子才能穿过4汤姆孙的原子模型不能解释汤姆孙的原子模型不能解释粒子的大角度散射粒子的大角度散射预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义【例例1】如图如图223为卢瑟福所做为卢瑟福所做的的粒子散射实验装置的示意图，粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图荧光屏和显微镜一起分别放在图中的中的A、B、C、D四个位置时，下四个位置时，下述说法中正确的是述说法中正确的是()图图223A相同时间内在相同时间内在A时观察到屏上的时观察到屏上的闪光次数最多闪光次数最多B相同时间内在相同时间内在B时观察到屏上的闪光次数比放在时观察到屏上的闪光次数比放在A时稍时稍少些少些C放在放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少D放在放在C、D位置时屏上观察不到闪光位置时屏上观察不到闪光预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义答案答案ABC解析解析在卢瑟福在卢瑟福粒子散射实验中，粒子散射实验中，粒子穿过金箔后，绝大粒子穿过金箔后，绝大多数多数粒子仍沿原来的方向前进，故粒子仍沿原来的方向前进，故A正确；少数正确；少数粒子发生粒子发生大角度偏转，极少数大角度偏转，极少数粒子偏转角度大于粒子偏转角度大于90，极个别，极个别粒子反粒子反弹回来，所以在弹回来，所以在B位置只能观察到少数的闪光，在位置只能观察到少数的闪光，在C、D两位两位置能观察到的闪光次数极少，故置能观察到的闪光次数极少，故D错，错，B、C对对预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义借题发挥借题发挥解决解决粒子散射实验问题的技巧粒子散射实验问题的技巧(1)熟记装置及原理熟记装置及原理(2)理解建立核式结构模型的要点理解建立核式结构模型的要点核外电子不会使核外电子不会使粒子的速度发生明显改变粒子的速度发生明显改变汤姆孙的原子模型不能解释汤姆孙的原子模型不能解释粒子的大角度散射粒子的大角度散射少数少数粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些粒子在原子中的某个地方受到了质量、电量均比它本身大得粒子在原子中的某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用多的物体的作用绝大多数绝大多数粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有明显粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空的，原子的质量、电量都集变化，说明原子中绝大部分是空的，原子的质量、电量都集中在体积很小的核内中在体积很小的核内预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义针对训练针对训练1(2013福建高考福建高考)在卢瑟福在卢瑟福粒子散射实验中，金粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个两个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义答案答案C解析解析粒子与原子核相互排斥，粒子与原子核相互排斥，A、D错；错；运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显，变化越明显，B错，错，C对对预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义二、卢瑟福原子核式结构模型二、卢瑟福原子核式结构模型1内容：在原子中心有一个很小的核，叫原子核原子的全内容：在原子中心有一个很小的核，叫原子核原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核内，带负电的电子在部正电荷和几乎全部质量都集中在核内，带负电的电子在核外空间绕核旋转核外空间绕核旋转2对对粒子散射实验结果的解释粒子散射实验结果的解释(1)当当粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力很小，运动方向改变很小，因为原子核很小，所以绝大力很小，运动方向改变很小，因为原子核很小，所以绝大多数多数粒子不发生偏转粒子不发生偏转(2)只有当只有当粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库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，而这种机会很少仑力作用，偏转角才很大，而这种机会很少预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义(3)如果如果粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180，这种机会极少，如图这种机会极少，如图224所示所示3数量级数量级：原子的半径数量级为：原子的半径数量级为1010 m，原子核半径的数，原子核半径的数量级为量级为1015 m，原子核的半径只相当于原子半径的十万，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分之一，体积只相当于原子体积的1015.图图224预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义【例例2】下列对原子结构的认识中，错误的是下列对原子结构的认识中，错误的是()A原子中绝大部分是空的，原子核很小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，向心力为库仑力电子在核外绕核旋转，向心力为库仑力C原子的全部正电荷都集中在原子核里原子的全部正电荷都集中在原子核里D原子核的直径大约为原子核的直径大约为1010 m答案答案D解析解析卢瑟福卢瑟福粒子散射实验的结果否定了关于原子结构粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，卢瑟福提出了关于原子的核式结构学说，的汤姆孙模型，卢瑟福提出了关于原子的核式结构学说，并估算出原子核直径的数量级为并估算出原子核直径的数量级为1015 m，而原子直径的，而原子直径的数量级为数量级为1010 m，是原子核直径的十万倍，所以原子内，是原子核直径的十万倍，所以原子内部是十分部是十分“空旷空旷”的，核外带负电的电子由于受到带正电的的，核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力而绕核旋转，所以本题应选原子核的库仑引力而绕核旋转，所以本题应选D.预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义针对训练针对训练2在卢瑟福在卢瑟福粒子散射实验中，只有少数粒子散射实验中，只有少数粒子发生粒子发生了大角度偏转，其原因是了大角度偏转，其原因是()A原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小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里的核里B正电荷在原子内是均匀分布的正电荷在原子内是均匀分布的C原子中存在着带负电的电子原子中存在着带负电的电子D原子的质量在原子核内是均匀分布的原子的质量在原子核内是均匀分布的答案答案A预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义解析解析本题考查了学生对本题考查了学生对粒子散射实验结果与原子的核粒子散射实验结果与原子的核式结构关系的理解原子的核式结构正是建立在式结构关系的理解原子的核式结构正是建立在粒子散粒子散射实验结果基础上的，射实验结果基础上的，C、D的说法没有错，但与题意不的说法没有错，但与题意不符符预习导学预习导学2 原子的核式结构模型原子的核式结构模型预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义再见再见