1、第2节 原子的核式结构模型 第18章 原子结构 人教版高中物理选修3-5 电子是原子的一个组成部分 电子带负电，且质量很小，远小于原子的质量 但原子呈电中性 由此可断定： 问题： 电子是怎么分布在原子中的？ 原子内还有带正电的具有大部分原子质量的部分 这部分物质是什么？ 课堂引入 汤姆孙的原子模型：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 其中。 电子正电荷 西瓜（枣糕）模型 一、汤姆孙的原子模型（1898年） ? 操作：使电子束射到金属膜上 现象：较高速度的电子束很容易穿透原子 结论：原子内部很空，或者说原子不是一 个实心球体 汤姆孙的原子模型与实验现象不符 1903
2、年勒纳德电子束实验： 英籍新西兰物理学家卢瑟福认为，要了解原子里到底有什么东西，最好用“炮弹 ” 粒子打到原子里面去试探一下。 粒子散射实验是获取微观世界信息的重要方法。 如果我们想看看西瓜内部的样子，我们可以切开它进行观察。但原子的尺度小 ，结构非常紧密。我们可以采取什么样的方法来研究微观粒子的内部结构呢？ 1903年勒纳德电子束实验： 杰出贡献: 1899年命名 射线、 射线； 1902年提出原子自然衰变理论； 1911年提出原子的核式结构模型； 1919年发现质子，预言中子； 实现人工核反应。 直接培养了11名诺贝尔奖获得者。 被誉为原子物理学之父。 卢瑟福 (18711937) 卢瑟福
3、生平简介 1903年勒纳德电子束实验： 19091911年，英国物理学家卢瑟 福指导他的学生盖革和马斯顿进行了 粒子散射实验 卢瑟福 1.粒子特性： （1）具有足够的能量可以接近原子中心 （2）可使荧光物质发光 二、 粒子散射实验 放射源 金箔 可转动的带有荧光 屏的放大镜 真空 高速粒子 荧光屏 2.粒子散射实验装置介绍 二、 粒子散射实验 放射源放射性元素钋（Po）放出粒子，粒子是氦核，带2e正电荷，质量 是氢原子的4倍，具有较大的动能。 金箔作为靶子，厚度1m，重叠了3000层左右的金原子。 荧光屏粒子打在上面发出闪光。 显微镜通过显微镜观察闪光，且可360转动观察不同角度粒子的到达情
4、况。 二、 粒子散射实验 绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进， 少数粒子（约八千分之一）发生了较大的偏转， 有极少数粒子的偏转超过了90， 有的甚至几乎达到180。 3.粒子散射实验的现象 二、 粒子散射实验 （1）粒子出现大角度散射有没有可能是 与电子碰撞后造成的？ （2）粒子出现大角度散射有没有可能是 原子中正电荷造成的？ 【小组讨论】 1.按汤孙枣糕原子模型，能否解释以 下两个问题？ 二、 粒子散射实验 (1)绝大多数粒子不偏移 （原子内部绝大部分是“空”的。） (2)少数粒子发生较大偏转 （ 原子内部有“核”存在。 ） (3)极少数粒子被弹回 （作用力很大；质量很大；电量集中。）
5、2.你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能在粒子散射实验中出现以下现 象？ 【小组讨论】 二、 粒子散射实验 行星式 在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。 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绕着核旋转。 三、 原子的核式结构 (1911年） 粒子穿过原子时，电子对粒子运动的 影响很小，影响粒子运动的主要是带正电的原 子核。粒子穿过原子时，如果离核较远，受到 的库仑斥力很小，运动方向改变很小，只有当 粒子十分接近核时，才受到很大的库仑斥力， 发生大角度的偏转。 由于核很小，粒子十分接近的机会很小，所以绝大多数粒子基本上仍沿原方 向前进，只有极少数发生大
6、角度偏转。 对粒子散射实验现象解释 三、 原子的核式结构 (1911年） 1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带 电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认。 1.原子核的电荷 质子 中子 原子核 质子数核电荷数 核外电子数原子序数 四、原子核的电荷和尺寸 体育场 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的，举一个简单的例子： 原子 原子核 10-10m 10-15m 2.原子核的尺寸 四、原子核的电荷和尺寸 C卢瑟福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.说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动 典型例题 【典例分析2】.(多选） 粒子散射实验中，当粒子最靠近原子核时，下列说 法正确的是( ) A. 动能最小 B. 势能最小 C. 粒子与金原子组成的系统的能量最小 D. 所受原子核的斥力最大 AD 典型例题 原因 现象 散射实验 原子核的电荷和尺度 原子的核式结构 核式结构模型 课堂小结