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高中物理 第二章 原子结构 第2节 原子的核式结构模型教学案 教科版选修3-5-教科版高二选修3-5物理教学案

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第 2 节 原子的核式结构模型(对应学生用书页码 P20)一、α 粒子散射实验1.汤姆孙的原子模型(如图 221)汤姆孙于 1898 年提出了原子模型,他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,电子镶嵌在球中。图 221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。该模型能解释一些实验现象,但后来被 α 粒子散射实验否定了。2.α 粒子散射实验(1)α 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,质量为氢原子质量的 4 倍。(2)实验结果绝大多数 α 粒子穿过金箔后,基本沿原方向前进。少数 α 粒子发生大角度偏转,偏转角甚至大于 90°。(3)卢瑟福通过 α 粒子散射实验,否定了汤姆孙的原子模型,建立了核式结构模型。二、卢瑟福的核式结构模型1.1911 年由卢瑟福提出:在原子的中心有一个很小的核叫原子核 ,原子的所有正电荷和几乎所有质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕核旋转。2.原子核的组成:原子核是由质子和中子组成的,原子核的电荷数就是核中的质子数。3.原子核的大小:实验确定的原子核半径 R 的数量级为 10-15_m。而整个原子的半径的数量级是 10-10_m,两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。三、经典理论的困难卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在,很好地解释了 α 粒子散射实验,但是,经典的物理学既无法解释原子的稳定性,又无法解释原子发光频谱的分立特征。1.判断:(1)α 粒子散射实验中大多数 α 粒子发生了大角度偏转或反弹。( )(2)卢瑟福否定了汤姆孙模型,建立了原子核式结构模型。( )(3)α 粒子大角度的偏转是电子造成的。( )答案:(1)× (2)√ (3)×2.思考:α 粒子散射实验中用的金箔大约 1 μm 厚,1 μm 厚的金箔大约有 33 00 层原子,绝大多数 α 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,这说明了什么?提示:金箔的厚度相当于几千层金原子的厚度,而绝大多数 α 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进,说明原子中的绝大部分是空的。(对应学生用书页码 P20)对 α 粒子散射实验的认识与理解1.实验装置如图 222 所示,由放射源、金箔、荧光屏等组成。图 2222.注意事项(1)从 α 粒子源到荧光屏这段路程处于真空中。(2)α 粒子是氮核,本身很小,金箔需很薄,α 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...

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