人教版高二物理选修3-5第十八章 原子结构 第二节 原子的核式结构模型 学案(学生版)

第十八章原子结构

第二节原子的核式结构模型学案

班别姓名学号

【学习目标】

1．知道α粒子散射实验。

2．知道原子的核式结构模型的主要内容，理解模型提出的主要思想。

3．知道原子的组成，了解原子核和原子大小的数量级。

重点：α粒子散射实验

难点：α粒子散射实验

一、自主预习

1.汤姆孙原子模型：原子是一个球体，正电荷弥漫性地________分布在整个球体内，电子________其中，有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“________模型”。

说明：汤姆孙的原子结构模型虽然能解释一些实验事实，但这一模型很快被新的实验事实——α粒子散射实验所否定。

2．α粒子散射实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上________方向前进，但有少数α粒子(约占八千分之一)发生了________偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”3．卢瑟福原子结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有________质量，电子在正电体的________运动。正电体的尺度是很小的，被称为________。所以卢瑟福的电子结构模型因而被称为________结构模型。

4．原子由带电荷________的核与核外Z个电子组成。原子序数Z等于________与电子电荷大小的比值。原子核由________和________组成的，原子核的电荷数就是核中的________数。

5．α粒子散射实验

1909～1911年卢瑟福和他的助手做了用α粒子轰击金箔的实验，获得了重要的发现。

(1)实验装置(如图18－2－1所示)

说明：①整个实验过程在真空中进行。

②金箔很薄，α粒子( 42He核)很容易穿过。

(2)实验结果：

绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了大角度的偏转，偏转角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”。

(3)实验分析

按照汤姆孙的“枣糕”原子模型，α粒子如果从原子之间或原子的中心线穿过时，它受到周围的正负电荷作用的库仑力是平衡的，α粒子不产生偏转；如果α粒子偏离原子的中心轴线穿过，两侧电荷作用的库仑力相当于一部分被抵消，α粒子偏转很小；如果α粒子正对着电子射来，质量远小于α粒子的电子不可能使α粒子发生明显偏转，更不可能使它反弹。所以α粒子的散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型。

(4)原子的核式结构模型：（见上面3）

二、课堂安全感

（一）α粒子散射实验

【例1】（多选）卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有( )

A．原子的中心有个核，叫原子核

B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中

C．原子的全部正电荷与几乎全部质量都集中在原子核里

D．带负电的电子在核外绕着核旋转

【例2】下列关于卢瑟福α粒子散射实验结果的叙述正确的是( )

A．全部α粒子都穿过金箔未发生偏转

B．绝大多数α粒子穿过金箔未发生偏转，少数发生较大偏转，极少数被弹回

C．绝大多数α粒子发生很大偏转，只有少数穿过金箔

D．所有α粒子都发生较大偏转

（二）原子核的电荷与尺度

【例3】下列对原子结构的认识，错误的是( )

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，向心力为库仑力

C．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10－10 m

【例4】α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为( ) A．α粒子与电子根本无相互作用

B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的

C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计

D．电子很小，α粒子碰撞不到电子

（三）卢瑟福的核式结构模型对α粒子散射分析

【例5】卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )

A．使α粒子产生偏转的力主要是原子中电子对α粒子的作用力

B．使α粒子产生偏转的力是库仑力

C．原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进D．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子