高中物理第十八章原子结构第二节原子的核式结构模型课件新人教版选修3-.ppt

第十八章原子结构原子结构第二节原子的核式结构模型第二节原子的核式结构模型【素养目标定位素养目标定位】掌握掌握粒子的散射粒子的散射实验实验及其及其实验结实验结果果了解原子的核式了解原子的核式结结构模型及原子核的构模型及原子核的电电荷与尺度荷与尺度理解原子核式理解原子核式结结构提出的主要思想构提出的主要思想【素养思维脉络素养思维脉络】课前预习反馈课前预习反馈汤姆孙的枣糕式模型汤姆孙的枣糕式模型汤汤姆姆孙孙在在发发现现电电子子后后，便便投投入入了了对对原原子子内内部部结结构构的的探探索索，他他运运用用丰丰富富的的想想象象，提提出出了了原原子子_模模型型(如如图图所所示示)。在在这这个个模模型型里里，汤汤姆姆孙孙把把原原子子看看作作一一个个球球体体，正正电电荷荷_地地分分布布在在整整个个球球内内，电电子子像像枣枣糕糕上上的的枣枣子子一一样样嵌嵌在在球球中中，被被_吸吸引引着着。原原子子内内正正、负负电电荷荷_，因因此此原原子子的的整整体体呈呈_性。性。枣糕枣糕知识点知识点 1均匀均匀正电荷正电荷相等相等中中粒子散射实验粒子散射实验19091911年年卢卢瑟瑟福福和和他他的的助助手手做做了了用用粒粒子子轰轰击击金金箔箔的的实实验验，获获得得了了重重要要的发现。的发现。1实验装置实验装置(如图所示如图所示)说明：说明：(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)金箔很薄，金箔很薄，粒子粒子(He核核)很容易穿过。很容易穿过。知识点知识点 22实验结果实验结果绝绝大大多多数数粒粒子子穿穿过过金金箔箔后后基基本本上上仍仍沿沿_，但但是是有有少少数数粒子发生了粒子发生了_的偏转，极少数粒子被的偏转，极少数粒子被_。3实验意义实验意义卢卢瑟瑟福福通通过过粒粒子子散散射射实实验验，否否定定了了汤汤姆姆孙孙的的原原子子模模型型，建建立立了了_模型。模型。原来的方向前进原来的方向前进较大较大反向弹回反向弹回核式结构核式结构卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的核式结构模型卢卢瑟瑟福福依依据据粒粒子子散散射射实实验验的的结结果果，提提出出了了原原子子的的核核式式结结构构：原原子子中中心心有有一一个个很很小小的的核核，叫叫_，原原子子的的全全部部_电电荷荷和和几几乎乎全全部部_都都集中在核里，带负电的集中在核里，带负电的_在核外空间绕核旋转。在核外空间绕核旋转。(如图所示如图所示)原子核原子核知识点知识点 3正正质量质量电子电子原子核的电荷与尺度原子核的电荷与尺度原原子子核核的的电电荷荷数数等等于于核核外外_数数，接接近近于于原原子子序序数数，原原子子核核大大小小的的数数量量级级为为_m，原原子子大大小小数数量量级级为为_m，两两者者相相差差十十万万倍倍之之多多，可可见见原原子子内内部部十十分分“空空旷旷”。若若原原子子相相当当于于一一个个立立体体的的足足球球场场的的话话，则则原原子子核核就就像像足足球场中的一粒米。球场中的一粒米。电子电子知识点知识点 410151010判一判判一判(1)汤汤姆姆孙孙的的枣枣糕糕式式模模型型认认为为原原子子是是一一个个球球体体，正正电电荷荷弥弥漫漫性性地地均均匀匀分分布布在在整个球体内。整个球体内。()(2)粒子散射实验中绝大多数粒子散射实验中绝大多数粒子都发生了较大偏转。粒子都发生了较大偏转。()(3)卢卢瑟瑟福福的的核核式式结结构构模模型型认认为为原原子子中中带带正正电电的的部部分分体体积积很很小小，电电子子在在正正电电体外面运动。体外面运动。()(4)原子核的电荷数等于核中的中子数。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。对于一般的原子，由于原子核很小，所以内部十分空旷。()思考辨析思考辨析选一选选一选(2020吉吉林林省省实实验验中中学学高高二二下下学学期期期期中中)在在卢卢瑟瑟福福粒粒子子散散射射实实验验中中，金金箔箔中中的的原原子子核核可可以以看看作作静静止止不不动动，下下列列各各图图画画出出的的是是其其中中两两个个粒粒子子经经历历金金箔箔散散射射过过程的径迹，其中正确的是程的径迹，其中正确的是()解析：解析：根据根据粒子散射实验的现象可知，选粒子散射实验的现象可知，选C。C想一想想一想有有人人认认为为粒粒子子发发生生散散射射的的主主要要原原因因是是粒粒子子撞撞击击到到了了金金箔箔原原子子上上，好好像像两两个玻璃球的碰撞一样发生的反弹，这种观点正确吗？个玻璃球的碰撞一样发生的反弹，这种观点正确吗？答案：答案：不正确不正确解解析析：粒粒子子发发生生散散射射的的主主要要原原因因是是受受到到原原子子核核库库仑仑斥斥力力的的作作用用，在在微微观观领领域库仑斥力非常强大，二者无法碰在一起。域库仑斥力非常强大，二者无法碰在一起。课内互动探究课内互动探究粒子散射实验粒子散射实验如如图图所所示示为为粒粒子子散散射射的的实实验验装装置置。实实验验过过程程中中，粒粒子子为为什什么么会会发发生生大大角角度散射？度散射？提示：提示：粒子受到原子核的库仑力粒子受到原子核的库仑力探究探究 一一 思考讨论思考讨论 11粒子的散射实验否定了汤姆孙的原子模型粒子的散射实验否定了汤姆孙的原子模型(1)粒粒子子在在穿穿过过原原子子之之间间时时，所所受受周周围围的的正正、负负电电荷荷作作用用的的库库仑仑力力是是平平衡衡的的，粒子不会发生偏转。粒子不会发生偏转。(2)粒粒子子正正对对着着电电子子射射来来，质质量量远远小小于于粒粒子子的的电电子子不不可可能能使使粒粒子子发发生生明明显偏转，更不可能使它反弹。显偏转，更不可能使它反弹。归纳总结归纳总结2原子的核式结构模型对原子的核式结构模型对粒子散射实验结果的解释粒子散射实验结果的解释(1)当当粒粒子子穿穿过过原原子子时时，如如果果离离核核较较远远，受受到到原原子子核核的的斥斥力力很很小小，粒粒子子就就像像穿穿过过“一一片片空空地地”一一样样，无无遮遮无无挡挡，运运动动方方向向改改变变很很小小，因因为为原原子子核核很很小小，所以绝大多数所以绝大多数粒子不发生偏转。粒子不发生偏转。(2)只只有有当当粒粒子子十十分分接接近近原原子子核核穿穿过过时时，才才受受到到很很大大的的库库仑仑力力作作用用，偏偏转转角角才很大，而这种机会很少。才很大，而这种机会很少。(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。，这种机会极少。(1)粒粒子子与与原原子子核核之之间间的的万万有有引引力力远远小小于于两两者者之之间间的的库库仑仑斥斥力力，因因而而可可以以忽忽略不计。略不计。(2)粒粒子子并并没没有有与与金金原原子子核核直直接接发发生生碰碰撞撞，偏偏转转的的原原因因是是库库仑仑斥斥力力影影响响的的结结果。果。特别提醒特别提醒如如图图所所示示为为卢卢瑟瑟福福粒粒子子散散射射实实验验装装置置的的示示意意图图，图图中中的的显显微微镜镜可可在在圆圆周周轨轨道道上上转转动动，通通过过显显微微镜镜前前相相连连的的荧荧光光屏屏可可观观察察粒粒子子在在各各个个角角度度的的散散射射情情况。下列说法中正确的是况。下列说法中正确的是()典例典例 1典例剖析典例剖析A在在图图中中的的A、B两两位位置置分分别别进进行行观观察察，相相同同时时间间内内观观察察到到屏屏上上的的闪闪光光次次数一样多数一样多B在图中的在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C卢卢瑟瑟福福选选用用不不同同金金属属箔箔片片作作为为粒粒子子散散射射的的靶靶，观观察察到到的的实实验验结结果果基基本本相似相似D粒子发生散射的主要原因是粒子发生散射的主要原因是粒子撞击到金原子后产生的反弹粒子撞击到金原子后产生的反弹C解题指导：解题指导：以以“粒子散射实验粒子散射实验”的现象和核式结构模型入手解答。的现象和核式结构模型入手解答。解解析析：放放在在A位位置置时时，相相同同时时间间内内观观察察到到屏屏上上的的闪闪光光次次数数最最多多，说说明明大大多多数数粒粒子子基基本本不不偏偏折折，可可知知金金箔箔原原子子内内部部很很空空旷旷，故故A错错误误；放放在在B位位置置时时，相相同同时时间间内内观观察察到到屏屏上上的的闪闪光光次次数数极极少少，说说明明极极少少粒粒子子发发生生大大角角度度偏偏折折，故故B错错误误；选选用用不不同同金金属属箔箔片片作作为为粒粒子子散散射射的的靶靶，观观察察到到的的实实验验结结果果基基本本相相似似，故故C正正确确；主主要要原原因因是是粒粒子子接接近近金金原原子子后后，因因库库仑仑力力作作用用，且且质质量量较较大大，从从而而出出现现的的反反弹弹，故故D错误。错误。1(2020福福建建省省永永安安一一中中、德德化化一一中中、漳漳平平一一中中高高二二下下学学期期联联考考)图图示示是是粒粒子子(氦氦原原子子核核)被被重重金金属属原原子子核核散散射射的的运运动动轨轨迹迹，M、N、P、Q是是轨轨迹迹上上的的四四点点，在在散散射射过过程程中中可可以以认认为为重重金金属属原原子子核核静静止止不不动动。图图中中所所标标出出的的粒粒子子在在各各点点处处的的加速度方向正确的是加速度方向正确的是()AM点点BN点点CP点点DQ点点C对点训练对点训练解解析析：粒粒子子与与重重金金属属原原子子核核之之间间的的库库仑仑力力提提供供粒粒子子的的加加速速度度，方方向向沿沿粒粒子子与与原原子子核核的的连连线线且且指指向向粒粒子子，则则四四个个选选项项中中只只有有P点点处处的的加加速速度度方方向向符符合合实实际，故际，故C项正确。项正确。原子的核式结构模型与原子核的组成原子的核式结构模型与原子核的组成人们对原子结构的认识经历了几个不同的阶段，其中有：人们对原子结构的认识经历了几个不同的阶段，其中有：探究探究 二二 思考讨论思考讨论 2人们对原子结构认识的先后顺序排列是怎样的？人们对原子结构认识的先后顺序排列是怎样的？提示：提示：BCAD解解析析：人人们们对对原原子子结结构构的的认认识识先先后后经经历历了了汤汤姆姆孙孙模模型型、卢卢瑟瑟福福模模型型、玻玻尔尔模型、电子云模型。模型、电子云模型。1原子的核式结构与原子的枣糕模型的对比原子的核式结构与原子的枣糕模型的对比归纳总结归纳总结核式核式结结构构枣枣糕模型糕模型原子内部是非常空原子内部是非常空旷旷的的，正正电电荷集中在一个很小荷集中在一个很小的核里的核里原子是充原子是充满满了正了正电电荷的球体荷的球体电电子子绕绕核高速旋核高速旋转转电电子均匀嵌在原子球体内子均匀嵌在原子球体内2原子内的电荷关系原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。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。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原子核的大小原子核的大小原原子子的的半半径径数数量量级级为为1010 m，原原子子核核半半径径的的数数量量级级为为1015 m，原原子子核核的的半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。(多选多选)关于原子的核式结构模型，下列说法正确的是关于原子的核式结构模型，下列说法正确的是()A原子中绝大部分是原子中绝大部分是“空空”的，原子核很小的，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原子核的直径的数量级是1010 m解题指导：解题指导：正确理解卢瑟福原子核式结构模型是解题关键。正确理解卢瑟福原子核式结构模型是解题关键。解解析析：因因为为原原子子的的全全部部正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量都都集集中中在在原原子子核核内内，而而原原子子核核又又很很小小，所所以以原原子子内内绝绝大大部部分分区区域域是是“空空”的的，A正正确确，C错错误误；电电子子绕绕原原子子核核的的圆圆周周运运动动是是原原子子核核与与电电子子间间的的库库仑仑引引力力提提供供向向心心力力，B正正确确；原原子子核核直直径径的的数量级是数量级是1015 m，原子直径的数量级是，原子直径的数量级是1010 m，D错误。错误。AB典例典例 2典例剖析典例剖析2下列关于原子核式结构理论说法正确的是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原子的正电荷均匀分布在整个原子中D原原子子的的全全部部正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量都都集集中中在在原原子子核核里里，带带负负电电的的电电子子在在核外旋转核外旋转解解析析：原原子子的的核核式式结结构构模模型型是是在在粒粒子子的的散散射射实实验验结结果果的的基基础础上上提提出出的的，A错错误误。原原子子中中绝绝大大部部分分是是空空的的，带带正正电电的的部部分分集集中中在在原原子子中中心心一一个个很很小小的的范范围围，称称为为原原子子核核，B正正确确，C错错误误。原原子子核核集集中中了了原原子子全全部部正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量，带负电的电子在核外旋转，带负电的电子在核外旋转，D正确。正确。BD对点训练对点训练核心素养提升核心素养提升粒子散射过程中的受力及能量转化情况粒子散射过程中的受力及能量转化情况案案 例例答案：答案：2.71014 m谢谢观赏勤能补拙，学有成就！2024/4/10 周三31