4.3 原子的核式结构模型 课件（16张PPT）

(共16张PPT)
第四章 原子结构波粒二象性
人教物理选择性必修3
第三节 原子的核式结构模型
1909—1913年间，由密立根（美国，1868—1953实验物理学家）通过著名的”油滴实验“测出电子电荷的数值，1923年诺贝尔物理学奖.
1890年，英国物理学家J.J.汤姆孙（1856年—1940）年做了一系列实验。1897年，他断定阴极射线的本质是带负电的粒子流.将组成阴极射线的粒子称为电子，并求出了电子的比荷.
1)电子电量：e=1.60217733（49）×10-19C
2)电子质量：me=9.1093897（49）×10-31kg
2.电子的发现
3)电子比荷
3.电子发现意义
人们由此认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有结构。
原子到底是什么样的呢？
原子是一个球体，正电荷弥漫性的均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中—枣糕模型.
勒纳德1903年做了一个实验，发现高速电子很容易穿透原子，原子不是一个实心球体.
勒纳德，1862—1947，德国物理学家，获得1905年诺贝尔物理学奖.
汤姆孙：
1.α 粒子散射实验
卢瑟福，1871-1937，英国物理学家，1908年，卢瑟福获得诺贝尔化学奖.
实验装置
二 原子的核式结构模型
猜想
无大角度散射
实验结果
绝大多数α粒子沿原来方向前进
少数α粒子大角度偏转
极少数α粒子反弹回来
2.原子的核式结构模型
1）内容：
在原子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绕核旋转.
2）对α粒子散射实验的解释
①大部分α粒子穿过金箔时离核很远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响.
②少数α粒子从核附近飞过，明显受到原子核的库伦斥力而发生大角度的偏转.
③极少数α粒子撞到原子核而反弹.
3）原子核的电荷和尺度
原子核半径：10-15m
原子半径：10-10m
原子核的电荷与原子序数接近
课堂小结
一、阴极射线：高速电子流。
二、电子的发现：汤姆孙发现阴极射线的本质是电子，并求出了电子的比荷；密立根油滴实验测出电子电荷的数值。
三、原子核式结构模型
1.卢瑟福α粒子散射实验：①大部分α粒子穿过金箔时离核很远，受到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响；②少数α粒子从核附近飞过，明显受到原子核的库伦斥力而发生大角度的偏转；③极少数α粒子撞到原子核而反弹.
2.原子的核式结构模型：在原子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绕核旋转。
3.原子核的电荷和尺度，原子核半径：10-15m，原子半径：10-10m。
1.一个半径为1.64×10-4cm的带负电的油滴，处在电场强度等于1.92×105V/m的竖直向下的匀强电场中.如果油滴受到的库仑力恰好与重力平衡，问：这个油滴带有几个电子的电荷？已知油的密度为0.851×103kg/m3.
解：根据受力平衡
课堂练习
2.(α粒子散射实验及其解释)(多选)如图8所示是英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验装置，下列关于该实验的描述正确的是
A.α粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成
B.该实验揭示了原子有核式结构
C.实验结果表明绝大多数α粒子穿过金箔
后发生大角度偏转
D.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
1
2
3
图8
√
√
3.(原子核及其尺度)(多选)根据卢瑟福的原子核式结构理论，下列对原子结构的认识中，正确的是
A.原子中绝大部分是空的，原子核很小
B.电子在核外运动，库仑力提供向心力
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
1
2
3
√
√
√
4.(多选)下列说法中，正确的是
A.汤姆孙精确地测出了电子电荷量
B.电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的
C.汤姆孙油滴实验更重要的发现是：电荷量是量子化的，即任何电荷
量只能是e的整数倍
D.通过实验测得电子的比荷及电子电荷量e的值，就可以确定电子的的
质量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5.(多选)(2019·济南一中高二期中)卢瑟福和他的学生用α粒子轰击不同的金属，并同时进行观测，经过大量的实验，最终确定了原子的核式结构.如图2为该实验的装置，其中荧光屏能随显微镜在图中的圆面内转动.当用α粒子轰击金箔时，在不同位置进行观测，如果观测的时间相同，则下列说法正确的是
A.在1处看到的闪光次数最多
B.2处的闪光次数比4处多
C.3和4处没有闪光
D.4处有闪光但次数极少
√
√
图2
√
考点二　原子的核式结构模型
6.(多选)(2019·故城高二期中)关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是
A.绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，是α粒
子受力平衡的结果
B.绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，
说明原子中绝大部分是空的
C.极少数α粒子发生大角度偏转，是因为金原子核很小且质量和电荷量远
大于α粒子的质量和电荷量，α粒子接近原子核的机会很小
D.使α粒子发生大角度偏转的原因是原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥
力不相等
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
√
7.(2020·襄阳市第一中学高二月考)如图为卢瑟福α粒子散射实验的金原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
解析　α粒子在靠近金原子核时，离金原子核越近，所受库仑斥力越大，偏转角度越大，且粒子做曲线运动，合外力指向凹的一侧，根据这些特点可以判断出，B正确，A、C、D错误.
8.人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图3所示.下列说法中正确的是
A.α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构
模型的建立无关
B.科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕
模型，建立了核式结构模型
C.科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型
D.科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
图3