2.2 原子的核式结构模型 学案 (4)

2.2
原子的核式结构模型
学案4
【学习目标】
（1）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；
（2）知道粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。
【夯实基础】
1.汤姆生在研究阴极射线时发现了
，提出了原子的枣糕模型．
2．α粒子散射实验
α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，结果是
穿过金箔后仍沿原来方向前进，
发生了较大的偏转，极个别α粒子甚至
.
3.核式结构
卢瑟福从行星模型得到启发，提出了原子的核式结构，这是一种联想思维.
核式结构：在原子的中心有一个很小的
，叫原子核，原子的
都集中在原子核里，带
在核外空间运动.
4.由α粒子散射实验数据还可以估算原子核的大小，卢瑟福估算的结果是：原子核的大小的数量级在
以下.
题型解析
例题1.粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有：（　A
）
A．实验器材有放射源、金箔、荧光屏、显微镜
B．金箔的厚度对实验无影响
C．如果不用金箔改用铝箔，就不会发生散射现象；
D．实验装置放在空气中和真空中都可以
解析：实验所用的金箔的厚度极小，可至1微米，虽然很薄，但厚的金箔仍包含3300多个原子层，如果金箔的厚度过大，粒子穿过金箔时必然受到较大的阻碍作用而影响实验效果，B错。如果改用铝箔，由于铝核的质量仍远大粒子的质量，散射现象仍然发生，C错。
空气的流动及空气中有许多漂浮的分子，会对粒子的运动产生影响，实验装置是放在真空中进行的，D错。正确选项为A。
点评：金的延展性好，可以做的很薄，金的原子核的质量远远大于粒子的质量，根据动量守恒定律可知，这样当粒子与金核相碰撞时才能发生大角度散射，甚至被反向弹回，所以粒子散射实验中选用的材料是金箔。
例题2．瑟福的α粒子散射实验中，有极少数α粒子发生大角度偏转，其原因是
A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B．正电荷在原子中是均匀分布的
C．原子中存在着带负电的电子
D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
解析：α粒子散射实验中，α粒子的大角度偏转是由于受到原子核内集中的正电荷的作用。正确答案为A。
点评：某种实验现象产生的原因或反映的物理事实这类问题时，一定要注意其因果关系或逻辑关系，尤其注意某些结论虽然是正确的，但不与该实验现象有关。
【达标训练】　
1．
1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了＿＿＿＿（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型.若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为＿＿＿＿＿m/s.（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1MeV=1×106eV）
解析：根据α粒子散射实验现象，α粒子发生了大角度散射.
同时根据：
代入数据
答案：大，6.9×106
2.对α粒子散射实验装置的描述
①主要实验器材有：放射源、金箔、荧光屏、显微镜
②金箔的厚薄对实验无影响
③如果改用铝箔就不能发生散射现象
④实验装置放在真空中
以上说法正确的是
A.①②
B.③④
C.①④
D.②③
解析：α粒子散射实验是指用α粒子轰击很薄的金箔（或铝箔）物质层，通过观察α粒子穿过物质层后的偏转情况，获得原子结构的信息.为准确观察α粒子偏转情况，荧光屏和显微镜能够围绕金箔转动，且整个装置放在真空容器中.
3.在α粒子散射实验中，并没有考虑电子对粒子偏转角度的影响，这是因为
A．电子体积很小，以致α粒子碰不到它
B．电子质量远比比α粒子小，所以它对α粒子运动到影响极其微小
C．α粒子使各个电子碰撞的效果相互抵消
D．电子在核外均匀分布，所以α粒子受电子作用的合外力为零
答案：.B
【反思】
收获
疑问
特别提醒：
α粒子穿过金箔时，受到金原子核的库仑力作用，这个力是斥力，必然使α粒子向远离金原子核方向偏转，如图1所示的问题中：α粒子穿过金箔中的两个原子时，会受到这两个原子的原子核的合力的作用，由于α粒子距离原子核A较近，受到的A的斥力较大，故其合外力指向B原子核方向，其偏转轨迹应该是N.