高中物理 第十八章 原子结构 2 原子的核式结构模型名师导航学案 新人教版选修3-5-新人教版高二选修3-5物理学案VIP免费

2原子的核式结构模型名师导航知识梳理1.α粒子散射实验：用α射线照射金箔，____________α粒子穿过后基本上仍沿原方向前进，____________α粒子发生较大偏转.2.原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做____________，原子的全部____________和几乎全部的____________都集中在原子核里，带负电的电子在____________空间运动.3.原子半径的数量级为____________m，原子核的半径数量级为____________m.疑难突破对α粒子散射实验的正确理解剖析：（1）装置：放射源、金箔、荧光屏等，如图18-2-1所示.图18-2-1（2）现象：①绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进.②少数α粒子发生较大的偏转.③极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°.说明：①整个实验过程在真空中进行.②使用金箔的原因是由于金的延伸性好，可以做得很薄，可认为只有一层金原子.α粒子散射实验令卢瑟福万分惊奇，因为按照汤姆生的原子结构模型，带正电的物质均匀分布，带负电的电子质量比α粒子的质量小很多，α粒子碰到电子后就像子弹碰到了一粒尘埃一样，其运动方向不会发生改变；但实验结果却出现了像一枚炮弹碰到一层薄薄的卫生纸却被反弹回一样不可思议的现象.卢瑟福通过分析，否定了汤姆生的原子结构模型，提出了自己的模型.问题探究问题：试从α粒子散射实验出发，探究原子的结构模型.探究：卢瑟福根据α粒子散射实验的结果进行了科学猜测，“绝大多数α粒子穿透金箔后基本上仍沿原来的方向前进”说明了“原子内部是十分空旷的，就像太阳—行星系结构那样”；“少数α粒子发生了较大角度的偏转”说明了“金属原子内有一个很小很重的核，原子的几乎全部质量、全部正电荷都集中在这个核上”，导致α粒子与金箔原子核“碰撞”的几率很小；又由于金箔原子核的质量比α粒子的质量大得多，就会发生“碰撞”后α粒子的大角度偏转现象.探究结论：卢瑟福的原子的核式结构模型：在原子的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原子核里，带负电的电子在核外空间里绕核旋转.典题精讲【例1】关于α粒子散射实验（）A.绝大多数α粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转B.α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C.α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能也增大D.对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小1思路解析：由于原子很小，α粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数α粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转.从α粒子的散射实验的数据可以估计出原子核的大小约为10-15m—10-14m.由此可知A错，D正确.用极端法，设α粒子向重金属核射去，如图18-2-2所示.可知α粒子接近核时，克服电场力做功，所以其动能减少，势能增加；当α粒子远离原子核时，电场力做功，其动能增加，电势能减少.所以选项B、C都错.图18-2-2答案：D【例2】卢瑟福α粒子散射实验的结果（）A.证明了质子的存在B.证明了原子核是由质子和中子组成的C.说明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上D.说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动思路解析：原子的有核模型即原子的核式结构，是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的.它肯定了原子核的存在，描述了原子核的电荷量、质量、大小等.但它没有说明原子核电子如何分布、运动，也没有说明原子核内部的结构和运动.答案：C知识导学由于原子实在是太小，无法直观地去研究它.故我们只有通过它表现出的外在性质，推测它的内部结构，比如汤姆生首先提出的葡萄干布丁模型，但很快就被否定了，原因是用这一模型不能解释本节将要学习的α粒子散射实验中的α粒子的大角度散射现象.为什么不能解释呢？希望同学们带着这一问题去学习本节，这样可以帮助你更好地理解本节内容.疑难导析为了帮助理解，我们可以试着去分析α粒子散射实验现象产生的原因.α粒子大角度的散射，不可能是因为金箔的原子内的电子造成的，因为电子的质量很小.只有当α粒子受到原子内正电荷很强的斥力时它的运动方向才会有这样大的改变.原子中的正电荷与原子的质量一定集中在一个很小的核上.结论：在原子中...