物理选修3-5人教版18.2原子的核式结构模型（共19张ppt）

(共19张PPT)
18.2
原子的核式
结构模型
人教版选修3-5
卢瑟福
学习目标
1.
了解电子的发现和汤姆生原子模型。
2.
了解α粒子散射实验的装置和结果。
3.
知道卢瑟福的提出的原子的核式结构模型。
4.
知道原子的大小和原子核的大小的数量级。
一、回顾旧知，做好准备
请同学们快速浏览课本47—49页第一节‘电子的发现’的内容，独立回忆，汤姆逊是如何发现电子的，回忆好后请直接站起来回答。
二、探索研究，掌握本质
思考：电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有结构。通常情况下，物质是不带电的，因此，原子应该是电中性的。然而，既然电子是带负电的，质量又小，那么，原子中是不是一定还有带正电的部分呢?它具有大部分的原子质量?
如果原子由带正电的部分与带负电的电子组成，那他们又是如何分布的呢?
你认为原子的结构应该是什麽样的呢？
请同学们根据以上提示先独立思考后小组讨论，最后给出你们小组的原子模型（讨论好后，小组选代表画到黑板上）。
电子
正电荷
在汤姆生的原子模型中，原子是一个球体；正电荷均匀分布在整个球内，而电子都像布丁中的葡萄干那样镶嵌在内。
汤姆生的原子模型
汤姆生提出的枣糕原子模型是否正确呢？
1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手们进行了α粒子散射实验
卢瑟福
α粒子散射实验的装置
高速
α粒子
荧光屏
二.
α粒子散射实验现象
绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，
但少数α粒子发生了较大的偏转，
并且有极少数α粒子的偏转超过了90°，
有的甚至几乎达到180°。
α粒子散射实验
请根据α粒子散射实验的现象
用铅笔画出α粒子散射图景
α粒子散射实验结论
（1）
α粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？
（2）按照枣糕模型，粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？
（3）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成ɑ粒子的大角度偏转？为什么？
汤姆逊枣糕原子模型能否解释α粒子大角度散射问题？（从以下三方面考虑）先独立思考再小组讨论，最后选代表给出本组答案
α粒子散射实验现象分析
（1）碰撞前后，质量大的α粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角度散射。绝大多数粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。
（2）少数粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。而不是均匀分布在布丁上
（3）极少数粒子被弹回→作用力很大；质量很大；电量集中。
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核．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着核旋转．
原子的核式结构的提出
原子核式结构模型的α粒子散射图景
三.
原子的核式结构的提出
根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的，举一个简单的例子：
体育场
原子
原子核
原子核的电荷与尺度
原子核的电荷和大小
根据卢瑟福的原子核式模型和α粒子散射的实验数据，可以推算出各种元素原子核的电荷数，还可以估计出原子核的大小。
（1）原子的半径约为10-10m、原子核半径约是10-15m，原子核的体积只占原子的体积的十万分之一。
（2）原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期表内的原子序数相等。
（3）电子绕核旋转所需向心力就是原子核对它的库仑力。
原子核的电荷与尺度
1、在用α粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的α粒子的运动情况是
A、全部α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进
B、绝大多数α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回
C、少数α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回
D、全部α粒子都发生很大偏转
答案：B
三、迁移应用，反馈练习
2、卢瑟福α粒子散射实验的结果
A、证明了质子的存在
B、证明了原子核是由质子和中子组成的
C、说明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
D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动
答案：C
反馈练习
3、当α粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的？
答案：BC
反馈练习
四、课堂小结：同学们自己总结这节课都学习了哪些内容，在脑海中回忆一下（2分钟）
卢瑟福根据α粒子散射实验初步建立了原子结构的正确图象，但跟经典的电磁理论发生了矛盾。到底发生了什么矛盾？人们又是如何解决这些矛盾的呢？下节课继续学习。
五、作业：同步导练p61—p62基础巩固和综合应用都做完。