高中物理 第三章 原子结构之谜 第二节 原子的结构学案 粤教版选修3-5-粤教版高二选修3-5物理学案VIP免费

第二节原子的结构1.知道α粒子散射实验原理和实验现象．2.知道卢瑟福的原子核式结构的主要内容．3.知道原子和原子核的大小数量级及原子核的电荷数．4.领会卢瑟福提出原子核式结构的实验和思维过程．一、α粒子散射实验1．汤姆生的原子结构模型——葡萄干布丁模型原子是一个球体，带正电的部分均匀地分布在其中，质量很小的电子则像布丁中的葡萄干一样镶嵌在内．2．α粒子散射实验绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至几乎达到180°.1．(1)α粒子散射实验证明了汤姆生的原子模型是符合事实的．()(2)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．()(3)α粒子大角度的偏转是电子造成的．()提示：(1)×(2)×(3)×二、原子的核式结构的提出1．原子的核式结构模型卢瑟福依据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构：在原子的中心有一个带正电的原子核，它几乎集中了原子的全部质量，而电子则在核外空间绕核旋转．2．原子和原子核的半径原子核的质量几乎集中了原子的全部质量，但它的半径却非常小，原子半径大约是10－10m，而原子核的半径约为10－15～10－14m．2．(1)原子核很小，原子中绝大部分是空的．()(2)原子核半径的数量级为10－10m．()(3)原子核的质量数就是核中的质子数．()提示：(1)√(2)×(3)×α粒子散射实验1．实验装置2．注意事项(1)整个实验过程需在真空中进行．(2)α粒子是氦核，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，这是因为金的原子序数大，α粒子与金核库仑力大，偏转明显；另外金的延展性好，容易做成极薄的金箔．3．卢瑟福的核式结构模型对α粒子散射分析(1)分布情况：正电荷和几乎全部质量集中在原子核内，原子中绝大部分是空的．(2)受力情况：①少数α粒子靠近原子核时，受到的库仑斥力大；②大多数α粒子离原子核较远，受到的库仑斥力较小．(3)偏转情况：①少数α粒子发生大角度偏转，甚至被弹回；②绝大多数α粒子运动方向不会明显变化(因为电子的质量相对于α粒子很小)；③如果α粒子几乎正对着原子核射来，偏转角就几乎达到180°，这种机会极少．由于电子质量远小于α粒子质量，所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转，使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电部分．(多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是()A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少[解析]在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确．少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°，极个别α粒子被反射回来，故B、C错误，D正确．[答案]ADα粒子散射实验是得出原子核式结构模型的实验基础，对实验现象的分析是建立卢瑟福核式结构模型的关键．通过对α粒子散射实验这一宏观探测，间接地构建出原子结构的微观图景．(多选)以下对α粒子散射实验装置的描述，正确的是()A．主要实验器材有：放射源、金箔、荧光屏、显微镜B．金箔的厚薄对实验无影响C．如果改用铝箔就不能发生散射现象D．实验装置应放在真空中解析：选AD.α粒子散射实验是指用α粒子轰击很薄的金箔(或铝箔)物质层，通过观察α粒子穿过物质层后的偏转情况，获得原子结构的信息．为准确观察α粒子的偏转情况，荧光屏和显微镜能够围绕金箔转动，且整个装置应放在真空容器中．原子的核式结构1．卢瑟福原子结构模型的内容(1)在原子的中心有一个很小的核叫原子核，原子的全部的正电荷和几乎全部质量，都集中在核里．(2)带负电的电子在核外空间绕核旋转．2．核式结构模型的解释(1)由于原子核很小，大多数α粒子穿过金箔时都离核很远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响．如图．(2)只有极少数α粒子有机会与原子核接近，明显地受到原...