【优化方案】高二物理沪科版选修3-5全册精品课件 第3章原子世界探秘第2节原子模型的提出（共29张PPT）

课件29张PPT。3．2　原子模型的提出 核心要点突破课堂互动讲练课前自主学案知能优化训练3．2课标定位课标定位学习目标：1.知道α粒子散射实验．
2．明确原子核式结构模型的主要内容．
3．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据．
重点难点：α粒子散射实验，原子的核式结构及问题分析．课前自主学案一、汤姆生模型
“枣糕”模型：原子是一个球体，______均匀分布在整个球内，____像枣糕里的枣子一样镶嵌在球中，被正电荷吸引着．
二、出人意料的结果
　α粒子散射实验表明，________α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但是有____α粒子却发生了大角度偏转，有的α粒子偏转角度超过90°，______α粒子甚至被反弹回来．α粒子的大角度散射现象是出人意料的．正电荷电子绝大多数少数极少数三、卢瑟福的原子核式结构模型
在原子的中心有一个很小的核，叫做______，原子的全部______和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的____在核外空间里绕着核旋转．
四、原子核的电荷与尺度
原子是由带正电的原子核与带负电的电子组成，元素的原子核______非常接近它们的原子序数．原子核正电荷电子电荷数实验确定的原子核半径的数量级为10－15 m，而整个原子的数量级是10－10 m，两者相差十万倍之多．由此可见原子内部是十分“空旷”的．思考感悟
在α粒子散射实验中，为什么用金箔而不用铝箔？
提示：(1)金箔与铝箔相比，金的原子序数大，α粒子与金原子核间库仑力大，发生偏转时明显．
(2)金的延展性比铝好，容易做成极簿的金箔．核心要点突破一、α粒子散射实验图3－2－13．实验解释：α粒子散射实验令卢瑟福万分惊奇，按照汤姆生的枣糕模型：带正电的物质均匀分布，带负电的电子质量比α粒子的质量小得多，α粒子碰到电子就像子弹碰到一粒尘埃一样，其运动方向不会发生什么改变．但实验结果出现了像一枚炮弹碰到一层薄薄的纸被反弹回来这一不可思议的现象．实验现象表明原子绝大部分是空的．4．实验意义
(1)否定了汤姆生的原子结构模型．
(2)提出了原子核式结构模型，明确了原子核大小的数量级．
特别提醒：α粒子的散射实验给出了研究原子结构的方法，对原子物理的发展有重大的促进作用．即时应用(即时突破，小试牛刀)
1．根据汤姆生原子模型预测α粒子散射实验结果是(　　)
A．绝大多数α粒子穿过金箔后都有显著偏转
B．绝大多数α粒子穿过金箔后运动方向不会发生明显改变
C．极少数α粒子偏转角很大，有的甚至沿原路返回
D．不可能有α粒子偏转角很大，更不可能沿原路返回解析：选BC.电子的质量很小，比α粒子的质量小得多，α粒子碰到金箔原子内的电子运动方向不会发生明显变化，汤姆生模型认为正电荷在原子内是均匀分布的，因此当α粒子穿过原子时，它受到两侧正电荷的斥力有相当大一部分相抵消，使α粒子偏转的力不会很大，不会有大角度偏转．二、原子的核式结构
1．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上，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．2．用核式结构模型对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粒子可能发生大角度偏转，甚至被弹回；②绝大多数α粒子运动方向不会发生明显变化(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．
(4)分析结论：核式结构模型符合α粒子散射的实际情况．特别提醒：(1)α粒子与原子核之间的万有引力远小于两者之间的库仑斥力，因而可以忽略不计．(2)在处理α粒子等微观粒子时一般不计重力．即时应用(即时突破，小试牛刀)
2.在图3－2－2中画出了α粒子散射实验中的一些曲线，这些曲线中可能是α粒子的径迹的是(　　)
图3－2－2A．a　　　　　　B．b
C．c D．d
解析：选BD.α粒子与金属原子均带正电，互相排斥，故不可能沿轨迹c运动；a轨迹弯曲程度很大，说明受到的库仑力很大，但α粒子离核较远，故a轨迹不可能存在，而b轨迹正确；d轨迹是α粒子正对金原子核运动时的情况．课堂互动讲练图3－2－3A．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多
B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多
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【思路点拨】　分析实验现象应明确实验装置中各部分的组成及作用．弄清实验现象，知道“绝大多数”、“少数”和“极少数”粒子的运动情况．【精讲精析】　根据α粒子散射实验的现象，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此在A位置观察到闪光次数最多，故A正确，少数α粒子发生大角度偏转，因此从A到D观察到的闪光会逐渐减小，因此B、D正确，C错．
【答案】　C 卢瑟福原子核式结构的理论的主要内容有(　　)
A．原子的中心有个核，叫原子核
B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D．带负电的电子在核外绕核旋转【思路点拨】　α粒子的质量是电子质量的7300倍，α粒子碰到电子，像一颗快速飞行的子弹碰到一粒尘埃，电子不会影响α粒子运动的轨迹；α粒子偏转的原因是原子核对α粒子的库仑斥力影响的结果．【自主解答】　由α粒子散射实验可知，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数α粒子发生了较大的偏转，有的α粒子偏转角超过90°，极少数α粒子甚至被反弹回来，说明这需要很强的相互作用力，除非原子的大部分质量和全部正电荷都集中到一个很小的核上，否则大角度散射是不可能的．
【答案】　ACD【规律总结】　对原子结构的判定要结合α粒子散射规律进行分析．变式训练　下列对原子的结构的认识中，正确的是(　　)
A．原子中绝大部分是空的，原子核很小
B．电子在核外旋转，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．原子核的直径大约是10－10 m解析：选ABC.原子由位于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成，电子在核外绕核高速旋转，库仑力提供向心力，由此可判定B、C选项正确，根据散射实验和原子核直径数量级为10－15 m，而原子直径的数量级为10－10 m，故A对，D错．