第2节 原子的核式结构模型
[教材链接] 2.金箔 金箔
3.(1)绝大多数 (2)少数 极少数 原路弹回
例1 C [解析] α粒子散射实验现象:绝大多数α粒子沿原方向前进,少数α粒子有大角度散射.所以A处观察到的闪光次数多,B处观察到的闪光次数少,选项A、B错误.α粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用,选用不同重金属箔作为α粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似,选项D错误,C正确.
例2 BC [解析] 根据α粒子散射实验现象,大多数粒子通过金箔后运动方向不变,少数粒子运动方向发生改变,极少数偏转超过90°,甚至有的被反向弹回,可知荧光屏在B位置的亮斑比A位置少,荧光屏在C位置的亮斑比A、B位置少,选项A错误,C正确;该实验说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上,而不是原子质量均匀地分布在原子内,选项B正确,D错误.
例3 C [解析] 绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上沿原来方向前进,少数α粒子穿过金箔后,发生大角度偏转,A、B错误;通过α粒子散射实验,卢瑟福确定了原子核半径的数量级为10-15 m,原子半径的数量级为10-10 m,不是通过α粒子散射实验确定的,D错误,C正确.
[教材链接] 1.(1)原子核 正电荷 质量 电子 (2)行星
2.(1)10-10 m (2)10-15 m
例4 CD [解析] α粒子散射实验说明原子内存在一个很小的核,集中了原子全部正电荷和几乎全部质量,但是α粒子散射实验不能证明原子核是由质子和中子组成的,故A、B错误,D正确;卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,和太阳系的结构类似,又称行星模型,故C正确.
例5 AD [解析] α粒子散射实验的现象是:绝大多数α粒子几乎不发生偏转,少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子发生了大角度偏转,选项A正确;当α粒子接近核时,是核的库仑斥力使α粒子发生明显偏转,原子核对α粒子的万有引力非常小,可以忽略不计,电子的质量很小,不能使α粒子发生明显偏转,选项B、C错误;从绝大多数α粒子几乎不发生偏转,推测使粒子受到排斥力的核体积极小,选项D正确.
例6 A [解析] 原子由原子核和核外电子组成,故A正确;原子核的质量与电子的质量之和就是原子的质量,故B错误;原子直径的数量级是10-10 m,原子核是原子内很小的核,直径数量级为10-15 m,C错误;中性原子电子电荷量之和与原子核所带电荷量之和相等,D错误.
随堂巩固
1.C [解析] 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,故A错误;使α粒子发生偏转的力是来自带正电的核的库仑斥力,故B错误;从绝大多数α粒子几乎不发生偏转,可以推测使粒子受到库仑斥力的核体积极小,所以带正电的物质只占整个原子的很小空间,故C正确;原子中心的核带有原子的全部正电荷和原子的几乎全部质量,故D错误.
2.AC [解析] 卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是: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内,带负电的电子在核外运动,由此可见,选项B、D错误,选项A、C正确.
3.AC [解析] 绝大多数α粒子沿直线穿过,偏转角很小,说明原子内部大部分是中空的,极少数α粒子被弹回,说明原子中心是一个体积小、带正电且占有原子几乎全部质量的核,A、C正确;少数α粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于α粒子受到金原子核的斥力作用较大,而非与电子发生了碰撞,B错误;在α粒子散射实验中,当α粒子接近原子核时,电场力对α粒子做负功,电势能增加,因此α粒子最接近原子核时,电势能最大,D错误.第2节 原子的核式结构模型
学习任务一 α粒子散射实验
[教材链接] 阅读教材“α粒子散射实验”相关内容,完成下列填空:
1.实验装置
2.实验方法
在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋(Po),它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到 上.α粒子穿过 后,打到环形荧光屏上,产生一个个闪烁的光点,这些光点可用显微镜观察到.
3.实验结果
(1) α粒子穿过金箔后,仍沿原来的方向前进.
(2)有 α粒子发生了较大的偏转,有 α粒子的偏转角超过了90°,有的甚至被 ,α粒子被反射回来的概率有 .
例1 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粒子撞击到金原子后产生的反弹
[反思感悟]
例2 (多选)[2024·北京一中月考] α粒子散射实验是近代物理学中经典的实验之一,卢瑟福通过该实验证实了原子的核式结构模型,其实验装置如图所示.下列说法正确的是 ( )
A.荧光屏在B位置的亮斑比A位置多
B.该实验说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
C.荧光屏在C位置的亮斑比A、B位置少
D.该实验说明原子质量均匀地分布在原子内
[反思感悟]
例3 [2024·厦门一中月考] 1909年,英国物理学家卢瑟福和他的助手盖革、马斯顿一起进行了著名的“α粒子散射实验”,实验中大量的粒子穿过金箔前后的运动图景如图所示.卢瑟福通过对实验结果的分析和研究,于1911年建立了他自己的原子结构模型.下列关于α粒子散射实验的描述中,正确的是 ( )
A.绝大多数α粒子穿过金箔后,都发生了大角度偏转
B.少数α粒子穿过金箔后,基本上沿原来方向前进
C.通过α粒子散射实验,确定了原子核半径的数量级为10-15 m
D.通过α粒子散射实验,确定了原子半径的数量级为10-15 m
[反思感悟]
【要点总结】
1.实验过程:α粒子从铅盒射出,形成细射线打在金箔上,被散射的α粒子打在荧光屏上产生闪光,用可转动的显微镜从不同角度进行观察.
2.现象及解释
(1)绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进.大多数α粒子离金原子核较远.
(2)少数α粒子发生较大的偏转.发生较大偏转的α粒子是由于离金原子核较近,库仑斥力较大.
(3)极少数α粒子偏转角度超过90°,有的几乎达到180°.正对或基本正对着金原子核入射的α粒子在库仑斥力作用下先减速至较小速度然后加速远离金原子核.
3.实验意义:否定了汤姆孙的原子结构模型,提出了原子的核式结构模型.
学习任务二 卢瑟福原子模型
[教材链接] 阅读教材“卢瑟福原子模型”相关内容,完成下列填空:
1.核式结构模型
(1)原子内部有一个很小的核,称为 ,原子的全部 及几乎全部的 都集中在原子核内, 在原子核外面运动.
(2)原子核式结构模型又被称为 模型.
2.原子的大小
(1)原子直径数量级: .
(2)原子核直径数量级: .
例4 (多选)卢瑟福根据α粒子散射实验推测出 ( )
A.原子中除了质子外还存在中子
B.原子中的质量和正电荷是均匀分布的
C.原子的结构类似于太阳系的结构
D.原子中几乎全部的质量和全部正电荷集中在很小的区域内
[反思感悟]
例5 (多选)[2024·泉州二中月考] 关于α粒子散射实验,下列说法正确的是 ( )
A.在实验中,观察到的现象是:绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来的方向前进,极少数发生了较大角度的偏转
B.使α粒子发生明显偏转的力来自带正电的核和核外电子,当α粒子接近核时,是核的库仑斥力使α粒子发生明显偏转;当α粒子接近电子时,是电子的库仑引力使之发生明显偏转
C.使少数α粒子产生大角度偏转的力是原子核对α粒子的万有引力
D.实验表明:原子中心有一个极小的核,它占有原子体积的极小部分
[反思感悟]
例6 对原子的认识,正确的是 ( )
A.原子由原子核和核外电子组成
B.原子核带有原子的全部正电荷和全部质量
C.原子核直径的数量级为10-10 m
D.中性原子核外电子带的负电荷之和小于原子核所带的正电荷
[反思感悟]
1.(α粒子散射实验)[2024·福州二中月考] 关于α粒子散射实验,下列说法正确的是 ( )
A.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的“西瓜模型”
B.使α粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子,当α粒子接近核时是核的斥力使α粒子偏转,当α粒子接近电子时是电子的吸引力使之偏转
C.实验表明:原子中心有一个极小的核,它占有原子体积的极小部分
D.实验表明:原子中心的核带有原子的全部正电荷和原子的全部质量
2.(原子的核式结构模型)(多选)卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有 ( )
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内
D.带正电的电子在核外运动
3.(α粒子散射实验)(多选)研究α粒子散射的实验装置如图所示,关于α粒子散射实验,下列说法正确的是 ( )
A.绝大多数α粒子沿直线穿过,偏转角很小,说明原子内部大部分是中空的
B.少数α粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于其与电子发生了碰撞
C.极少数α粒子被弹回,说明原子中心是一个体积小、带正电且占有原子几乎全部质量的核
D.在α粒子散射实验中,当α粒子最接近原子核时,电势能最小(共27张PPT)
第2节 原子的核式结构模型
学习任务一 粒子散射实验
学习任务二 卢瑟福原子模型
备用习题
随堂巩固
学习任务一 粒子散射实验
［教材链接］ 阅读教材“ 粒子散射实验”相关内容，完成下列填空：
1.实验装置
2.实验方法
在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的 粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到______上粒子穿过______后，打到环形荧光屏上，产生一个个闪烁的光点，这些光点可用显微镜观察到.
金箔
金箔
3.实验结果
(1) __________ 粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进.
绝大多数
(2) 有______ 粒子发生了较大的偏转，有________ 粒子的偏转角超过了 ，有的甚至被__________， 粒子被反射回来的概率有_____.
少数
极少数
原路弹回
例1 如图所示为卢瑟福 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 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、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作为 粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似
D. 粒子发生散射的主要原因是 粒子撞击到金原子后产生的反弹
√
[解析] 粒子散射实验现象:绝大多数 粒子沿原方向前进,少数 粒子有大角度散射.所以A处观察到的闪光次数多,B处观察到的闪光次数少,选项A、B错误 粒子发生散射的主要原因是受到原子核库
仑斥力的作用,选用不同重金属箔作为 粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似,选项D错误,C正确.
例2 (多选)[2024·北京一中月考] 粒子散射实验是近代物理学中经典的实验之一,卢瑟福通过该实验证实了原子的核式结构模型,其实验装置如图所示.下列说法正确的是( )
A.荧光屏在位置的亮斑比位置多
B.该实验说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
C.荧光屏在位置的亮斑比、位置少
D.该实验说明原子质量均匀地分布在原子内
√
√
[解析] 根据 粒子散射实验现象,大多数粒子通过金箔后运动方向不变,少数粒子运动方向发生改变,极少数偏转超过 ,甚至有的被反
向弹回,可知荧光屏在B位置的亮斑比A位置少,荧光屏在C位置的亮斑比A、B位置少,选项A错误,C正确;该实验说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上,而不是原子质量均匀地分布在原子内,选项B正确,D错误.
例3 [2024·厦门一中月考] 1909年,英国物理学家卢瑟福和他的助手盖革、马斯顿一起进行了著名的“ 粒子散射实验”,实验中大量的粒子穿过金箔前后的运动图景如图所示.卢瑟福通过对实验结果的分析和研究,于1911年建
立了他自己的原子结构模型.下列关于 粒子散射实验的描述中,正确的是( )
A.绝大多数 粒子穿过金箔后,都发生了大角度偏转
B.少数 粒子穿过金箔后,基本上沿原来方向前进
C.通过 粒子散射实验,确定了原子核半径的数量级为
D.通过 粒子散射实验,确定了原子半径的数量级为
√
[解析] 绝大多数 粒子穿过金箔后,基本上沿原来方向前进,少数 粒子穿过金箔后,发生大角度偏转,A、B错误;通过 粒子散射实验，卢瑟福确定了原子核半径的数量级为,原子半径的数量级为,不是通过 粒子散射实验确定的,D错误,C正确.
【要点总结】
1.实验过程: 粒子从铅盒射出,形成细射线打在金箔上,被散射的 粒子打在荧光屏上产生闪光,用可转动的显微镜从不同角度进行观察.
2.现象及解释
(1)绝大多数的 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进.大多数 粒子离金原子核较远.
(2)少数 粒子发生较大的偏转.发生较大偏转的 粒子是由于离金原子核较近,库仑斥力较大.
(3)极少数 粒子偏转角度超过 ,有的几乎达到 .正对或基本正对着金原子核入射的 粒子在库仑斥力作用下先减速至较小速度然后加速远离金原子核.
3.实验意义:否定了汤姆孙的原子结构模型,提出了原子的核式结构模型.
学习任务二 卢瑟福原子模型
［教材链接］ 阅读教材“卢瑟福原子模型”相关内容，完成下列填空：
1.核式结构模型
(1) 原子内部有一个很小的核，称为________，原子的全部________及几乎全部的______都集中在原子核内，______在原子核外面运动.
(2) 原子核式结构模型又被称为______模型.
原子核
正电荷
质量
电子
行星
2.原子的大小
(1) 原子直径数量级：_________.
(2) 原子核直径数量级：_________.
例4 (多选)卢瑟福根据 粒子散射实验推测出( )
A.原子中除了质子外还存在中子
B.原子中的质量和正电荷是均匀分布的
C.原子的结构类似于太阳系的结构
D.原子中几乎全部的质量和全部正电荷集中在很小的区域内
[解析] 粒子散射实验说明原子内存在一个很小的核，集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，但是 粒子散射实验不能证明原子核是由质子和中子组成的，故A、B错误，D正确；卢瑟福通过 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，和太阳系的结构类似，又称行星模型，故C正确.
√
√
例5 (多选)[2024·泉州二中月考] 关于 粒子散射实验，下列说法正确的是( )
A.在实验中，观察到的现象是：绝大多数 粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转
B.使 粒子发生明显偏转的力来自带正电的核和核外电子，当 粒子接近核时，是核的库仑斥力使 粒子发生明显偏转；当 粒子接近电子时，是电子的库仑引力使之发生明显偏转
C.使少数 粒子产生大角度偏转的力是原子核对 粒子的万有引力
D.实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分
√
√
[解析] 粒子散射实验的现象是：绝大多数 粒子几乎不发生偏转，少数 粒子发生了较大角度的偏转，极少数 粒子发生了大角度偏转，选项A正确；当 粒子接近核时，是核的库仑斥力使 粒子发生明显偏转，原子核对 粒子的万有引力非常小，可以忽略不计，电子的质量很小，不能使 粒子发生明显偏转，选项B、C错误；从绝大多数 粒子几乎不发生偏转，推测使粒子受到排斥力的核体积极小，选项D正确.
例6 对原子的认识，正确的是( )
A.原子由原子核和核外电子组成
B.原子核带有原子的全部正电荷和全部质量
C.原子核直径的数量级为
D.中性原子核外电子带的负电荷之和小于原子核所带的正电荷
[解析] 原子由原子核和核外电子组成，故A正确；原子核的质量与电子的质量之和就是原子的质量，故B错误；原子直径的数量级是，原子核是原子内很小的核，直径数量级为，C错误；中性原子电子电荷量之和与原子核所带电荷量之和相等，D错误.
√
1.关于α粒子散射实验,下列说法错误的是( )
A.实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向前进,少数发生了较大偏转,极少数偏转超过90°,有的甚至被弹回,偏转接近180°
B.原子中心有一个极小的核,它占有原子体积的极小部分
C.原子中心的核带有原子的绝大部分正电荷
D.原子中心的核集中了原子的绝大部分质量
√
[解析] α粒子散射实验的现象是:绝大多数α粒子几乎不发生偏转,少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子偏转角度超过90°,有的甚至几乎达到180°,被反弹回来,故A正确;造成α粒子散射角度大的原因是受到原子核的斥力,从绝大多数α粒子几乎不发生偏转,可以推测使α粒子受到排斥力的核体积极小,故B正确;实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷和绝大部分质量,故C错误,D正确.
2.在α粒子散射实验中,关于选用金箔的原因,下列说法错误的是( )
A.金具有很好的延展性,可以做成很薄的箔
B.金核不带电
C.金原子核质量大,被α粒子轰击后不易移动
D.金核半径大,易形成大角度散射
√
[解析] α粒子散射实验中,选用金箔是因为金具有很好的延展性,可以做成很薄的箔,α粒子很容易穿过,故A正确;金核带正电,半径大,易形成大角度散射,故B错误,D正确;金原子核质量大,被α粒子轰击后不易移动,故C正确.
1.( 粒子散射实验)[2024·福州二中月考] 关于 粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A.卢瑟福根据 粒子散射实验提出了原子的“西瓜模型”
B.使 粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子,当 粒子接近核时是核的斥力使 粒子偏转,当 粒子接近电子时是电子的吸引力使之偏转
C.实验表明:原子中心有一个极小的核,它占有原子体积的极小部分
D.实验表明:原子中心的核带有原子的全部正电荷和原子的全部质量
√
[解析] 卢瑟福根据 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,故A错误;使 粒子发生偏转的力是来自带正电的核的库仑斥力,故B错误;从绝大多数 粒子几乎不发生偏转,可以推测使粒子受到库仑斥力的核体积极小,所以带正电的物质只占整个原子的很小空间,故C正确;原子中心的核带有原子的全部正电荷和原子的几乎全部质量,故D错误.
2.(原子的核式结构模型)(多选)卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有( )
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内
D.带正电的电子在核外运动
[解析] 卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是: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内,带负电的电子在核外运动,由此可见,选项B、D错误,选项A、C正确.
√
√
3.( 粒子散射实验)(多选)研究 粒子散射的实验装置如图所示,关于 粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A.绝大多数 粒子沿直线穿过,偏转角很小,说明原子内部大部分是中空的
B.少数 粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于其与电子发生了碰撞
C.极少数 粒子被弹回,说明原子中心是一个体积小、带正电且占有原子几乎全部质量的核
D.在 粒子散射实验中,当 粒子最接近原子核时,电势能最小
√
√
[解析] 绝大多数 粒子沿直线穿过,偏转角很小,说明原子内部大部分是中空的,极少数 粒子被弹回,说明原子中心是一个体积小、带正电且占有原子几乎全部质量的核,A、C
正确;少数 粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于 粒子受到金原子核的斥力作用较大,而非与电子发生了碰撞,B错误;在 粒子散射实验中,当 粒子接近原子核时,电场力对 粒子做负功,电势能增加,因此 粒子最接近原子核时,电势能最大,D错误.
