2.2 核式结构模型
合集下载
原子的核式结构模型ppt课件(高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册)
由不同元素对α粒子散射的实验数据可以确定不同元素原子核的电荷
量Q=Ze。又由于原子是电中性的，可以推算出原子内含有的电子数。
带正电的原子核
质子
中子
原子的组成
核外电子（Z 个）
三、原子核的电荷与尺度式
原子核的半径是很难测量的，
一般通过其他粒子与核的相互作用
来确定。α粒子散射可以用来估算核
半径。
对于一般的原子核，实验确定的
实验结论：汤姆孙枣糕模型错误
3.卢瑟福核式结构模型
阴极射线过电场实验
阴极射线过磁场实验
α 粒子散射实验
(1)汤姆孙的枣糕式模型认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分
布在整个球体内。
(√ )
(2)α粒子散射实验中绝大多数α粒子都发生了较大偏转。
(× )
(3)卢瑟福的核式结构模型认为原子中带正电的部分体积很小，电子在
B
思考与讨论3：如何测定带电粒子的比荷（ ）？
一、电子的发现
阴极射线粒子比荷测量
1.汤姆孙的实验
③去掉D1、D2间的电场E，只保留向外磁场B，阴极射线在有磁场的区域将会形成一
个半径为r的圆弧（r可以通过P3的位置算出）。
3
r
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
C．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转
D．若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转
练习2. (多选)1897年英国物理学家J.J.汤姆孙发现了电子并被称为“电子之
父”，下列关于电子的说法正确的是( AD)
A．J.J.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电
高中物理第二章原子结构2.2原子的核式结构模型省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件
8/65
3.试验意义: 卢瑟福经过α粒子散射试验,否定了汤姆孙原子模型, 建立了_核__式__结__构__模型。
9/65
【想一想】卢瑟福为何选取α粒子和金箔作为散射试 验“炮弹”和“靶子”? 提醒:(1)一些放射性物质释放α粒子含有很大动能。 (2)金箔和铝箔相比,金原子序数大,α粒子与金原子核间 库仑力大,发生偏转显著。 (3)金延展性比铝好,轻易做成极薄金箔。
41/65
【归纳总结】
1.α粒子受力特点:
α粒子与原子核间作用力是库仑斥力,大小:F=
Qq k r2
(1)式中Q为原子核电荷量,q为α粒子所带电量,r为
α粒子与原子核间距离。
(2)α粒子离原子核越近,库仑力越大,运动加速度越大;
反之,则越小。方向:α粒子受力沿原子核与α粒子
连线,由原子核指向α粒子。 42/65
14/65
四、原子核式结构模型与经典电磁理论相矛盾 卢瑟福原子核式结构模型能很好地解释___α__粒__子__散 _射__试__验__,但不能解释原子光谱是__线__状___和__原__子__稳___ _定__性__。
15/65
【想一想】卢瑟福原子模型是怎样解释α粒子散射试 验结果? 提醒:α粒子穿过原子时,假如离核较远,受到库仑斥力就 很小,运动方向也改变很小,只有当α粒子十分靠近核时, 才受到很大库仑斥力,发生大角度偏转,因为核很小,α粒 子十分靠近机会很小,所以绝大多数α粒子基本上仍沿 原方向前进,只有极少数发生大角度偏转。
33/65
2.(·安徽高考)图示是α粒子(氦原子核)被重金属原
子核散射运动轨迹,M、N、P、Q是轨迹上四点,在散射
过程中能够认为重金属原子核静止不动。图中所标出
α粒子在各点处加速度方向正确是
3.试验意义: 卢瑟福经过α粒子散射试验,否定了汤姆孙原子模型, 建立了_核__式__结__构__模型。
9/65
【想一想】卢瑟福为何选取α粒子和金箔作为散射试 验“炮弹”和“靶子”? 提醒:(1)一些放射性物质释放α粒子含有很大动能。 (2)金箔和铝箔相比,金原子序数大,α粒子与金原子核间 库仑力大,发生偏转显著。 (3)金延展性比铝好,轻易做成极薄金箔。
41/65
【归纳总结】
1.α粒子受力特点:
α粒子与原子核间作用力是库仑斥力,大小:F=
Qq k r2
(1)式中Q为原子核电荷量,q为α粒子所带电量,r为
α粒子与原子核间距离。
(2)α粒子离原子核越近,库仑力越大,运动加速度越大;
反之,则越小。方向:α粒子受力沿原子核与α粒子
连线,由原子核指向α粒子。 42/65
14/65
四、原子核式结构模型与经典电磁理论相矛盾 卢瑟福原子核式结构模型能很好地解释___α__粒__子__散 _射__试__验__,但不能解释原子光谱是__线__状___和__原__子__稳___ _定__性__。
15/65
【想一想】卢瑟福原子模型是怎样解释α粒子散射试 验结果? 提醒:α粒子穿过原子时,假如离核较远,受到库仑斥力就 很小,运动方向也改变很小,只有当α粒子十分靠近核时, 才受到很大库仑斥力,发生大角度偏转,因为核很小,α粒 子十分靠近机会很小,所以绝大多数α粒子基本上仍沿 原方向前进,只有极少数发生大角度偏转。
33/65
2.(·安徽高考)图示是α粒子(氦原子核)被重金属原
子核散射运动轨迹,M、N、P、Q是轨迹上四点,在散射
过程中能够认为重金属原子核静止不动。图中所标出
α粒子在各点处加速度方向正确是
原子的核式结构模型
原子的核式结构模型一、背景在深入研究原子的内部结构后，科学家们得出了一种关于原子构造的理论，即核式结构模型。
这个模型揭示了原子中心的秘密，为我们打开了理解物质世界的新视角。
二、核式结构模型的提出19世纪末，卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子中心有一个密集的原子核，其体积仅占据原子体积的几千分之一。
同时，他发现原子核周围环绕着电子，这些电子沿着轨道运动，就像行星围绕太阳运动一样。
这一发现，彻底改变了我们对原子的理解。
三、核式结构模型的内容核式结构模型的主要内容是：原子由一个位于中心的原子核和核外电子组成，电子在特定轨道上运动，并受到原子核的吸引。
原子核由质子和中子组成，其质量约占原子质量的99.9%，而电子的质量几乎可以忽略不计。
因此，原子的大部分体积是由原子核占据的。
四、核式结构模型的意义核式结构模型的提出，为我们理解原子的性质和行为提供了基础。
它解释了为什么原子在化学反应中会形成稳定的化合物，为什么元素之间会有不同的化学亲和力等等。
这一模型成为了现代化学的基础，为我们的科技发展提供了重要的理论基础。
五、结论总的来说，原子的核式结构模型是科学史上的一个重大突破，它为我们打开了理解物质世界的新视角。
然而，随着科技的发展，我们还需要更深入的研究和探索，以揭示原子内部的更多秘密。
让我们期待更多的科学发现，以更好地理解这个美丽的物质世界。
原子的核式结构模型一、背景在深入研究原子的内部结构后，科学家们得出了一种关于原子构造的理论，即核式结构模型。
这个模型揭示了原子中心的秘密，为我们打开了理解物质世界的新视角。
二、核式结构模型的提出19世纪末，卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子中心有一个密集的原子核，其体积仅占据原子体积的几千分之一。
同时，他发现原子核周围环绕着电子，这些电子沿着轨道运动，就像行星围绕太阳运动一样。
这一发现，彻底改变了我们对原子的理解。
三、核式结构模型的内容核式结构模型的主要内容是：原子由一个位于中心的原子核和核外电子组成，电子在特定轨道上运动，并受到原子核的吸引。
教科版必修(3-5)2.2《原子的核式结构模型》word教案
指出：研究原子内部结构要用到的方法：黑箱法、微观粒子碰撞方法。
（2） 粒子散射实验装置
粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。 粒子散射实验在课堂上无法直接演示，希望借助多媒体系统，利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的 粒子。并且要让学生了解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。动画展示 粒子散射实验装置动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象。
①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。
③极少数 粒子被弹回 表明：作用力很大；质量很大；电量集中。
作业布置及疑难解答
2~分钟
回答学生本节课疑难问题
布置作业：课本P31 1-3
备课组成员签名
教
学
反
思
（3）实验的观察结果
明确：入射的 粒子分为三部分。大部分沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。
2、原子的核式结构的提出
三个问题：用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释 粒子大角度散射？请同学们根据以下三方面去考虑：
（1） 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）按照葡萄干布丁模型， 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 粒子的大角度偏转？为什么？
小结：
对于问题1、2：按照葡萄干布丁模型，①碰撞前后，质量大的 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的现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角散射。②对于 粒子在原子附近时由于原子呈中性，与 粒子之间没有或很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀的分布， 粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使 粒子偏转的力不会很大所以 粒子大角度散射说明葡萄干布丁模型不符合原子结构的实际情况。
（2） 粒子散射实验装置
粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。 粒子散射实验在课堂上无法直接演示，希望借助多媒体系统，利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的 粒子。并且要让学生了解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。动画展示 粒子散射实验装置动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象。
①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。
③极少数 粒子被弹回 表明：作用力很大；质量很大；电量集中。
作业布置及疑难解答
2~分钟
回答学生本节课疑难问题
布置作业：课本P31 1-3
备课组成员签名
教
学
反
思
（3）实验的观察结果
明确：入射的 粒子分为三部分。大部分沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。
2、原子的核式结构的提出
三个问题：用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释 粒子大角度散射？请同学们根据以下三方面去考虑：
（1） 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）按照葡萄干布丁模型， 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 粒子的大角度偏转？为什么？
小结：
对于问题1、2：按照葡萄干布丁模型，①碰撞前后，质量大的 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的现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角散射。②对于 粒子在原子附近时由于原子呈中性，与 粒子之间没有或很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀的分布， 粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使 粒子偏转的力不会很大所以 粒子大角度散射说明葡萄干布丁模型不符合原子结构的实际情况。
高中物理 第二章 原子结构 2.2 原子的核式结构模型课件 教科版选修3-5.pptx
16
3．实验结果 绝大多数α 粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，但有 少数 α 粒子发生了较大的偏转，有极少数α 粒子偏转角超过了 90°，有
的甚至被原路弹回，α 粒子被反射回来的概率竟然有
1 8 000
.
4
二、卢瑟福原子模型 1．核式结构模型
原子内部有一个很小的核，叫做原子核，原子的 全部正电荷以 及几乎全部的质量 都集中在原子核内，带负电的电子绕核运 动．原子的核式结构模型又被称为行星 模型． 2．原子的大小： (1)原子直径数量级： 10－10 m. (2)原子核直径数量级： 10－15 m.
5
一、对α粒子散射实验的理解 1．装置：放射源、金箔、荧光屏等，如图2所示．
图2
6
2．现象：(1)绝大多数的 α 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进． (2)少数 α 粒子发生较大的偏转． (3)极少数 α 粒子偏转角度超过 90°，有的几乎达到 180°.
3．注意事项：(1)整个实验过程在真空中进行． (2)α 粒子是氦原子核，体积很小，金箔需要做得很薄，α 粒子 才能穿过．
的，核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力
而绕核旋转，所以本题应选D.
15
针对训练 2 在卢瑟福 α 粒子散射实验中，只有少数 α 粒子发生
了大角度偏转，其原因是
()
A．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
里
B．正电荷在原子内是均匀分布的 C．原子中存在着带负电的电子 D．原子的质量在原子核内是均匀分布的 答案 A 解析 原子的核式结构正是建立在 α 粒子散射实验结果基础上 的，C、D 的说法没有错，但与题意不符．
12
(3)如果α粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180°，这 种机会极小，如图5所示．
2.2 原子的核式结构模型
核式结构模型（行星式模型）示意图
v 电子
F库
原子核
F向 F库
•卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程
•
• •
模卢•α粒子散射实验
福 原
发
原
子
现
子
核
电
模
式
子
•枣糕型式
•行星式
实
分
构
验
析
造
现
推
模
象
理
型
实验过程
实验过程
实验过程
实验过程
实验现象及分析
1、绝大多数α 粒子穿过金箔后仍 沿原来方向前进； 2、少数α 粒子发生了较大的偏转；
极少数α 粒子的偏转超过90°；
3、有的（个别）甚至几乎达到180°；
实验现象及分析
卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇，他说： “这是我一生中从未有的最难以置信的事，它好比你 对一张纸发射炮弹，结果被弹回来而打到自己身 上……”
1871年－1937年 英国著名物理学家
原子核物理学之父
研究方法：利用高能的粒子撞击原子 分析实验现象 认识原子的内部结构
1871年－1937年 英国著名物理学家
原子核物理学之父
一、α粒子散射实验
1909～1911年，卢瑟福、盖革和
马斯顿的α粒子散射实验。
α粒子：带两个单位正电荷，质量约是氢原子质
枣糕模型无法解释α粒子散射实验现象！
你认为原子中的正电荷和质量应如何分布？
1、绝大多数α 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进； 说明原子中绝大部分是空的。
2、少数α 粒子发生了较大的偏转； 极少数α 粒子的偏转超过90°；
可见α粒子受到较大的库仑力作用。
教科版物理选修3-5 2.1-2.2 电子 原子的核式结构模型(共30张PPT)
(2)只有当α粒子十分接近原子核穿 过时，才受到很大的库仑力作用，偏 转角才很大，而这种机会很少．
(3)如果α粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180°，这种机会极少.
3.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）原子的半径的数量级约为10-10米、原子核半径的数量级 约是10-15米，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。
A．导线中的电流由A流向B
BC
B．导线中的电流由B流向A
√√C．若要使电子束的径迹向上偏，可以通
过改变AB中电流的方向来实现
D．电子束的径迹与AB中电流的方向无关
信息1：电子速度方向向右
信息2：通电直导线AB周围有磁场
信息3：电子受到向下的洛伦兹力
课堂总结：
谢谢聆听！
1.第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立根 利用油滴实验测量出的
2.电子的电荷量 e＝-1.602176462（63）×10－19C 电子的静质量：me＝9.10938188（72）×10－31kg 3.元电荷：最小的电荷量，一般取e＝1.6×10－19C 。任何带电
体所带电荷量都只能是e的整数倍，是不连续的，具有量子化的
（一）带负电的微粒
1.阴极射线：
1858年，德国物理学家普吕克尔 利用真空管研究气体放电时，发 现真空管的阴极会发射出一种射 线，这种射线沿直线传播，撞击 到玻璃壁上会产生黄绿色的荧光。 1876年德国物理学家戈德斯坦称 这种射线为阴极射线。
问：那这种射线是什么物质呢？
阴极射线的本质是什么？
赫兹 [德国]
特点。
（四）电子发现的意义
1、电子的发现表明原子不是最小的微粒。
(3)如果α粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180°，这种机会极少.
3.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）原子的半径的数量级约为10-10米、原子核半径的数量级 约是10-15米，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。
A．导线中的电流由A流向B
BC
B．导线中的电流由B流向A
√√C．若要使电子束的径迹向上偏，可以通
过改变AB中电流的方向来实现
D．电子束的径迹与AB中电流的方向无关
信息1：电子速度方向向右
信息2：通电直导线AB周围有磁场
信息3：电子受到向下的洛伦兹力
课堂总结：
谢谢聆听！
1.第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立根 利用油滴实验测量出的
2.电子的电荷量 e＝-1.602176462（63）×10－19C 电子的静质量：me＝9.10938188（72）×10－31kg 3.元电荷：最小的电荷量，一般取e＝1.6×10－19C 。任何带电
体所带电荷量都只能是e的整数倍，是不连续的，具有量子化的
（一）带负电的微粒
1.阴极射线：
1858年，德国物理学家普吕克尔 利用真空管研究气体放电时，发 现真空管的阴极会发射出一种射 线，这种射线沿直线传播，撞击 到玻璃壁上会产生黄绿色的荧光。 1876年德国物理学家戈德斯坦称 这种射线为阴极射线。
问：那这种射线是什么物质呢？
阴极射线的本质是什么？
赫兹 [德国]
特点。
（四）电子发现的意义
1、电子的发现表明原子不是最小的微粒。
原子的核式结构模型(高中物理教学课件)完整版
电子的发现是物理学史上的重要事Байду номын сангаас。人们由此认识 到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也有结构。
二.原子的核式结构模型
1.枣糕模型：J.J.汤姆孙本人于1898 年提出了一种 模型。他认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性 地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。有人 形象地把他的这个模型称为“西瓜模型”或“枣 糕模型”。
中发射出来的快速运动的粒子，质量为氢原子质量的4倍、 电子质量的7300倍。统计散射到各个方向的α粒子所占的 比例，可以推知原子中电荷的分布情况。除了金箔，当 时的实验还用了其他重金属箔，例如铂箔。现在我们知 道α粒子就是氦原子核。
二.原子的核式结构模型
3.实验现象： ①绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的 方向前进 ②少数粒子（约占1/8000）发生了大角度偏转 ③极少数偏转的角度甚至大于90度，甚至反弹
mv
B
qB
联立求得比荷：q m
E B2R
一.电子的发现
4.电子的发现：1897年，J.J.汤姆孙发现电子
1897年，J.J.汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断 定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。
他进一步发现，用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都 是相同的。这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各 种物质的共有成分。
03.原子的核式结构模型
这种从阴极发射出来的射线称为 阴极射线。
对这种射线本质的认识有两种观 点：一种观点认为，它是一种电 磁辐射；另一种观点认为，它是 带电微粒。
一.电子的发现
1.电子的发现：英国物理学家J. J. 汤姆孙认为阴 极射线是带电粒子流。为了证实这一点，从1890 年起他和他的助手进行了一系列实验研究。于 1897年，发现电子。
二.原子的核式结构模型
1.枣糕模型：J.J.汤姆孙本人于1898 年提出了一种 模型。他认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性 地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。有人 形象地把他的这个模型称为“西瓜模型”或“枣 糕模型”。
中发射出来的快速运动的粒子，质量为氢原子质量的4倍、 电子质量的7300倍。统计散射到各个方向的α粒子所占的 比例，可以推知原子中电荷的分布情况。除了金箔，当 时的实验还用了其他重金属箔，例如铂箔。现在我们知 道α粒子就是氦原子核。
二.原子的核式结构模型
3.实验现象： ①绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的 方向前进 ②少数粒子（约占1/8000）发生了大角度偏转 ③极少数偏转的角度甚至大于90度，甚至反弹
mv
B
qB
联立求得比荷：q m
E B2R
一.电子的发现
4.电子的发现：1897年，J.J.汤姆孙发现电子
1897年，J.J.汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断 定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。
他进一步发现，用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都 是相同的。这说明不同物质都能发射这种带电粒子，它是构成各 种物质的共有成分。
03.原子的核式结构模型
这种从阴极发射出来的射线称为 阴极射线。
对这种射线本质的认识有两种观 点：一种观点认为，它是一种电 磁辐射；另一种观点认为，它是 带电微粒。
一.电子的发现
1.电子的发现：英国物理学家J. J. 汤姆孙认为阴 极射线是带电粒子流。为了证实这一点，从1890 年起他和他的助手进行了一系列实验研究。于 1897年，发现电子。
物理 2-2 原子的核式结构模型
汤姆生的原子模型与实验事实的矛盾
依据汤姆生的原子模型无法解释相关现象 • 由均匀分布，则库仑力的合力应大小抵消 由均匀分布， • 无法解释α粒子通过金箔后偏转角度超过 无法解释α 90° 90°的现象220106.swf
• 建立新的原子模型——卢瑟福的核式结构 建立新的原子模型——
模型
二、原子的核式结构的提出
1、在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核． 、在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核． 2、 原子的 全部正电荷 和 几乎全部质量 都集中在 原子 、 原子的全部正电荷 几乎全部质量都集中在 全部正电荷和 都集中在原子 核里． 核里． 3、带负电的电子在核外空间绕着核旋转． 、 负电的电子在核外空间绕着核旋转． 在核外空间绕着核旋转
A、全部α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前 全部α 进 B、绝大多数α粒子穿过金属箔后仍按原来的方 绝大多数α 向前进，少数发生较大偏转， 向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹 回 少数α C、少数α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前 绝大多数发生较大偏转， 进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回 全部α D、全部α粒子都发生很大偏转
§2 原子的核式结构模型
汤姆孙的原子模型
十九世纪末，汤姆孙发现了电子， 十九世纪末，汤姆孙发现了电子， 并知道电子是原子的组成部分． 并知道电子是原子的组成部分．由 于电子是带负电的， 于电子是带负电的，而原子又是中 性的， 性的，因此推断出原子中还有带正 电的物质． 电的物质．那么这两种物质是怎样 构成原子的呢？
原子的核式结构
22010福的原子核式模型和α粒子散射的实验 根据卢瑟福的原子核式模型和α 数据，可以推算出各种元素原子核的电荷数， 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。 还可以估计出原子核的大小。 • 1、原子的直径约为10-10米、原子核的直径约 原子的直径约为10 是10-15米，原子核的体积只占原子体积的万亿 分之一。 分之一。 • 2、原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元 原子核所带正电荷数 核外电子数以及该元 带正电荷数与 素在周期表内的原子序数相等。 原子序数相等 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核对它的库仑 电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑 向心力就是核对它的 力。
原子的核式结构模型(24张ppt)
汤姆生的原子模型
十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电 子是原子的组成部分．由于电子是带负电的， 而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带 正电的物质．那么这两种物质是怎样构成原子 的呢？
了汤 枣姆 糕生 模提 型出
汤姆生
汤姆生的原子模型
在汤姆生的原子 模型中，原子是一个 球体；正电核均匀分 布在整个球内，而电 子都象枣核那样镶嵌 在原子里面．
质子
中子 质子数
核子
电荷数
四.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 的万亿分之一。 （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核对它 的库仑力。
2.2 原子的核式结构模型
1897年，汤姆孙对阴极 射线研究，发现了电子， 说明原子是可再分，原 子是中性，可推断出原 子中还有带正电的物 质．那么这两种物质是 怎样构成原子的呢？
汤姆孙
19世纪末到20世纪的三十年代，对于电子、光 谱的深入研究以及放射性现象、中子、质子的 发现，引起物理观念的重大变革，创立了新的 理论，导致人们对原子和原子核认识的升华．
第一条现象说明，原子中绝大部分是空的 第二、三现象可看出，α 粒子受到较大的库仑力作用 第四条现象可看出，α粒子在原子中碰到了比他质量大的多 的东西
粒子散射实验
对α 粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正 电荷均匀分布，α 粒子所受库仑力也很小，故α 粒子偏转角度不会很大．
原子的核式结构
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、原子的核式结构的提出
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．
卢瑟福提 出的原子 核式结构
二、卢瑟福原子模型（行星模型）
1. 核式结构模型- 原理结构图
v 电子
F 库仑力
原子核
2.原子的核式结构的尺寸大小（α散射实验估算）
原子（半径 10-10m）
体育场
原子核(半径10-15m）
3.原子核式的组成
1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存 在不带电的中子，这一猜想在十年后被他的学生查德威克用实验证实， 并得到公认．
质子 中子 质子数
核子 电荷数
原子核的组成
• 核子——质子和中子的统称。 • 质子数——原子核中的质子个数，叫做原子核的
质子数，用Z表示。 • 电荷数——原子核所带的电荷等于核内质子所带
电荷的总和，所以原子核所带的电荷都是质子电 荷的整数倍，这个整数叫做原子核的电荷数。 • 质量数——原子核的质量等于核内质子和中子的 质量之和，叫做原子核的质量数，用A表示。
原子核的组成
➢ 核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数 ➢质量数（A）＝核子数＝质子数＋中子数
A、x=90,y=90,z=234 B、x=90,y=90,z=144 C、x=144,y=144,z=90 D、x=234,y=234,z=324
•
Hale Waihona Puke 5、氢有三种同位素，分别是氕
11H
、氘
2 1
H
、
氚13H ，则（ AB ）
A、它们的质子数相等
B、它们的核外电子数相等
C、它们的核子数相等
D、它们的中子数相等
汤
汤
卢
姆 生 发 现
姆
瑟
生 原 子
α粒子散射实验
模 型
福 原 子
电
模
核
子
型
式
•枣糕式
•行星式
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
一、α粒子散射实验 来修正
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。
一、α粒子散射实验 来修正
根据刚才的实验，请你尽量准确的说出你看到的实验现象。
1、绝大多数α 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进。 2、少数α 粒子发生了较大的偏转。 3、极少数α粒子的偏转超过90°。 4、有的甚至几乎达到180°。
大角度偏转，其原因是（ A）
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
4、（2004年广东综合）若用x代表一个中性原子中核外 的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此
原子的原子核内的中子数，则对23940Th 的原子来说（B ）
10－14m
质子
统称核子
中子
质量数 （核）电荷数
A Z
X
元素符号
1 1
H
4 2
He
235 92
U
同位素
•具有相同质子数而 中子数不同的原子, 在元素周期表中处 于同一位置,因而互 称为同位素。
1 1
H
H 2
氢的同位素
1
3 1
H
课堂小结:
α粒子散射实验现象及卢瑟福提出原子的核式结构模型:
统计类型 绝大多数
少数
极少数
穿透金箔后粒子的行为
核式结构模型
基本上仍沿原来方向前进 1. 在原子的中心有一个很
发生了较大的偏转
小的核，叫做原子核． 2. 原子的全部正电荷和几
偏转角超过90°
乎全部质量都集中在原 子核里．
个别的甚至 被反弹回来（原路返回） 3. 带负电的电子在核外空
间绕着核旋转．
•卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程
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
2、卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（ AC）D
A、原子的中心有个核，叫做原子核 B、原子的正负电荷都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
3、（97全国）在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数粒子发生
汤姆孙模型预言的α粒子散射实验的结果是怎样的？
正电荷在原子内部均匀分布， α粒子穿过原子时， 由于粒子两侧正电荷对它的斥力大部分互相抵消， 使α粒子偏转的力不会很大。
结果分析： ① 电子能否使α粒子大角度偏转？ ② 1微米厚的金箔内含3000层原子层，绝大多数α粒子穿过
金箔仍沿原方向前进说明什么？ ③ 少数α粒子的大角度偏转甚至反弹是怎么造成的？
原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行 轰击。而粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果粒子与原子发生相互作用， 改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的 有效手段。
2.2 原子的核式结构模型
2016.4.6
复习回顾
十九世纪的三大发现
伦琴发现X射线 汤姆逊发现电子 居里夫人发现放射性
新课引入- 勒纳德“铝箔实验” 引猜疑
←
勒纳德用铝箔（图中F）做了大量实验，发现阴极射线能轻易通过铝箔， 并在空气中前进一段距离。 汤姆孙猜想的原子的“葡萄干面包”模型，对于该实验现象无法解释，实验 结果似乎更偏向于原子内部是中空的。
α 粒子散射实验
1、绝大多数α 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进． 2、少数α 粒子发生了较大的偏转． 3、极少数α粒子的偏转超过90°． 4、有的甚至几乎达到180 °． 第一条现象说明，原子中绝大部分是空的； 第二、三现象可看出，α 粒子受到较大的库仑力作用； 第四条现象可看出，α粒子在原子中碰到了比他质量大的多的东西。