人教版选择性必修三第四章4.3原子的核式结构模型学案

4.3原子的核式结构模型学案
一学科核心素养
物理观念∶知道原子核式结够模型，体会物理模型建立的艰辛。
科学思维∶通过a粒子散射实验，知识通过宏观分析研究微观世界的方法。
科学探究：通过观察电子的发现过程实验和a粒子散射实验过程培养学生观察能力，感悟以实验为基础的科学探究方法。
科学态度与责任∶体会研究微观世界的一种科学方法，以及在科学方法论中的重要意义。学习老科学家们的艰苦奋斗的精神，激发学生学习热情。
二学习重难点
重点：电子发现的过程、a粒子散射实验和原子核式结构。
难点：a粒子散射实验。
三课前预习
1．如图所示为汤姆孙做阴极射线实验时用到的气体放电管，在 K、A之间加高电压，便有阴极射线射出；C、D 间不加电压时，光屏上O点出现亮点，当C、D之间加如图所示电压时，光屏上P 点出现亮点。
（1）要使K 、A 之间有阴极射线射出，则 K 应接高压电源 ____（填“正极”或“负极”）；要使光屏上P 处的亮点再回到O点，可以在C、D 间加垂直纸面______（填“向里”或“向外”）的匀强磁场；
（2）汤姆孙换用不同材料的阴极做实验，发现不同阴极发出的射线的比荷是______的（填“相同”或“不同”）。
2．如图所示，是20世纪初伟大的物理学家卢瑟福在研究物质结构时的实验装置，请根据物理学史的知识完成下题：
(1)卢瑟福用这个实验装置发现了______________；
(2)图中的放射源发出的是___________粒子；
(3)图中的金箔是_____层分子膜（填单或多）；
(4)如图位置的四个显微镜中，闪光频率最高的是___显微镜；
(5)除上述实验成就外，卢瑟福还发现了______的存在；（填电子、质子、中子中的一项）
(6)最终卢瑟福__________诺贝尔奖（填是否获得了）。
3．人类对原子结构的认识，涉及许多实验的探究及众多科学家的创造性思想。
（1）1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况（图甲），断定阴极射线是________（填“电磁波”或“电子”），进而认为原子是一个球体，提出原子“西瓜模型”或“________模型”；
（2）1909年，卢瑟福与他的学生进行了α粒子散射实验（图乙），提出了原子核式结构模型。下列对此实验与模型的说法，正确的是________。
A．α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
B．绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，主要是因为电子的质量太小
C．极少数α粒子穿过金箔后发生大角度偏转，是因为其受到金原子核的强库仑斥力
D．α粒子散射实验说明了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
4．（1）阴极射线：______发出的一种射线，它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光。
（2）汤姆孙的探究：根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带______（填“正电”或“负电”）的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。组成阴极射线的粒子被称为电子。
5．卢瑟福所做的粒子散射实验的示意图如图所示，请回答问题。
(1)粒子的主要构成微粒是______，粒子能穿过金箔的原因是______。
(2)根据卢瑟福预测的结果，能看到粒子的点是______，其理论依据是______。而根据实验的结果粒子所出现的点是______，此实验说明了______，卢瑟福因为在原子结构研究领域的突出贡献而获得诺贝尔奖，他的主要功绩是______。
6．（1）密立根实验：电子电荷的精确测定是由密立根通过著名的“油滴实验”做出的，目前公认的电子电荷的值为e=______（保留两位有效数字）；
（2）电荷的量子化：任何带电体的电荷只能是______的整数倍；
（3）电子的质量me=______kg（保留两位有效数字），质子质量与电子质量的比值为=______。
7．某研究小组在实验室做粒子散射实验，实验装置如图所示。
（1）粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中a、b、c、d四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是_______；
A．202、405、625、825　　 B．1202、1305、723、203
C．1202、1010、723、203 D．1305、25、7、1
（2）有关该实验现象的相关认识中正确的是_______。
A．a处观测到的粒子穿过金箔后按原方向运动，说明这些粒子更接近原子核
B．c处观测到的粒子发生大角度偏转是因为受到金原子核的斥力作用
C．d处观测到的粒子是因为粒子跟电子相碰
D．d处观测到的粒子发生大角度偏转几乎被弹回，说明金原子内部是实心的
8．粒子散射实验的实验现象：_____粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有_____粒子（约占八千分之一）发生了大角度偏转，偏转的角度甚至_____90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”（绝大多数、多数、少数、大于、小于）
四自我检测
1．在卢瑟福粒子散射实验中，少数粒子发生大角度偏转的原因是（　　）
A．原子的正电荷和绝大部分质量都集中在一个很小的核上
B．正电荷在原子中均匀分布
C．原子中存在着带负电的电子
D．原子核中有中子存在
2．下面四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是（　　）
A．甲图中，挡板上缝宽代表粒子位置的不确定范围，屏幕上中央亮条的宽度代表粒子动量的不确定范围
B．乙图是汤姆生用于研究阴极射线本质的气体放电管，通过该装置可以获得阴极射线是带电微粒而非电磁辐射
C．丙图中，奥斯特提出著名的分子电流假说，他认为分子电流的取向是否有规律，决定了物体对外是否显磁性
D．丁图是卢瑟福研究α粒子散射的实验装置图，分析此实验结果，他提出了原子的核式结构模型
3．卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，揭示了（　　）
A．原子核的外部存在电子
B．原子中心有个很小的核
C．中子是组成原子核的一种微粒
D．质子是组成原子核的一种微粒
4．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（　　）
A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B．汤姆孙通过著名的“油滴实验”精确测定电子电荷
C．卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释原子中带正电部分的体积、质量占比都很小
D．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
5．现代技术的发展促进了人们对原子、原子核的认识，下列说法正确的是（　　）
A．电子的发现说明原子核内部有复杂结构
B．核反应过程中如果核子的平均质量减小，则要吸收能量
C．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，所以玻尔的氢原子模型是没有实际意义的
D．卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为
6．用“中子活化”技术分析某样品的成分，中子轰击样品中的147N产生146C和另一种粒子X，则X是（　　）
A．质子 B．α粒子
C．β粒子 D．正电子
7．关于物理学史，下列说法中错误的是（　　）
A．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
B．库仑不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析与研究，提出了原子的核式结构模型
D．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念
8．关于原子的核式结构模型，下列说法正确的是（　　）
A．汤姆孙发现电子后提出了原子的核式结构模型
B．根据α粒子散射实验，提出的核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性
C．α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”
D．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
9．如图，卢瑟福进行的α粒子散射实验现象表明（　　）
A．在原子的中心有一个很小的核
B．原子核具有复杂结构
C．原子核集中了原子所有的质量
D．核外电子在绕核做圆周运动
10．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况。下列说法中正确的是（　　）
A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多
B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光
C．卢瑟福选用不同重金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似
D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金箔原子后产生的反弹
参考答案：
三课前预习
1． 负极 向外 相同
2． 核式结构模型 粒子 单 A 质子 获得了
3． 电子 枣糕 CD##DC
4． 阴极 负电
5． 带2个单位正电荷的 以的速度做高速运动 A 汤姆孙的葡萄干面包模型 A、B、C 汤姆孙的葡萄干面包模型是错误的 发现了原子结构的奥秘，提出了原子结构的行星模型
6． 1.6×10－19C 1.6×10－19C 9.1×10－31 1836
7． D B
8． 绝大多数 少数 大于
四自我检测
1．A
2．C
3．B
4．D
5．D
6．A
7．B
8．C
9．A
10．C
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