18.2原子核式结构模型导学案作业

1高三物理作业日期0715编号007教师李明佛18.2原子的核式结构模型导学案班级姓名学习目标知识与技能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。引入新课汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的枣糕模型。新课学习1、粒子散射实验原理、装置（1）粒子散射实验原理：问题：汤姆生提出的原子模型是否对呢？（2）粒子散射实验装置（3）实验的观察结果2、原子的核式结构的提出思考与讨论：用汤姆生的枣糕模型能否解释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）按照汤姆生的枣糕模型，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粒子的大角度偏转？为什么？3、原子核的电荷与大小关于原子的大小应该让学生有个数量级的概念，即原子的半径在10-10m左右，原子核的大小在10-15～10-14m左右，原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，体积只相当于原子体积的万亿分之一。为了加深学生的印象，可举一些较形象的比喻或按比例画些示意图，同时通过表格展示，对比。半径大小（数量级）类比原子足球场原子核一枚硬币2学习小结一、汤姆孙的原子模型汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个、弥漫性地均匀分布在整个球体内，镶嵌在球中．汤姆孙的原子模型，小圆点代表正电荷，大圆点代表电子．汤姆孙的原子模型被称为西瓜模型或枣糕模型．该模型能解释一些实验现象，但后来被实验否定了．二、α粒子散射实验1．α粒子：是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，实质是失去两个电子的，带电荷，质量为质量的4倍．2．实验结果(1)α粒子穿过金箔后，基本沿原方向前进．(2)α粒子发生大角度偏转，偏转角甚至大于90°.3．卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了模型．三、卢瑟福的核式结构模型核式结构模型：1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫．它集中了原子全部的和几乎全部的，在正电体的外面运动．四、原子核的电荷与尺度1．电荷：原子核是由和组成的．原子核的电荷数就是核中的．2．尺度：对于一般的原子核，实验确定的核半径R的数量级为m.而整个原子半径的数量级是m．两者相差十万倍之多．可见原子内部是十分“空旷”的．五、对α粒子散射实验的认识α粒子散射实验(1909～1911年，英国，卢瑟福)1.实验装置放射源：放出α粒子42金箔：靶子显微镜荧光屏可转动：观察工具2．实验过程：α粒子从铅盒射出，形成的细射线打在金箔上，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．3．实验现象绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进少数发生较大偏转极少数偏转超过90˚，像被金箔反弹回来六、两种模型对α粒子散射现象的分析1．汤姆孙枣糕模型对α粒子散射现象的分析(1)α粒子如果从原子之间或原子的中心线穿过，它受到周围正负电荷的库仑力是平衡的，α粒子不偏转．(2)α粒子如果偏离了原子之间的中心线穿过，则两侧的库仑力相当大一部分被抵消，α粒子偏转很小．(3)α粒子如果正对着电子射来，由于电子质量远小于α粒子的质量，α粒子速度大小及方向基本上不变，更不可能反弹，因此α粒子散射实验否定了汤姆孙的原子模型．2．卢瑟福核式结构模型对α粒子散射现象的分析(1)α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到的库仑斥力很小，α粒子运动方向改变极少，3而由于原子核很小，这种机会就很多，因此绝大多数α粒子基本上仍沿原来的方向前进，如图(2)α粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑斥力，偏转角才很大，而这种机会很少，因此，有少数α粒子发生大角度偏转，如图．(3)α粒子几乎是正对着原子核射来时，α粒子受到很大的库仑力，几乎是被原速率弹回，而这种机会更少，因此有极少数发生了近180°角的偏转，见上图．由此可见，α粒子散射实验建立了原子的核式结构，还估算出了原子核的大小．同步作业1、关于α粒子散射实验的下述说法中正确的是（）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，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90，有的甚至被弹回，接近180.B、使α粒子发生明显偏转的力是来自于带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时，是核的排斥力使α粒子发生明显的偏转，当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显的偏转。C、实验表明原子的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及全部质量。2、在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金核时（）A、α粒子动能最小B、α粒子受到的库仑力最大C、α粒子的电势能最大D、α粒子与金核有核力作用3、卢瑟福的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、说明了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、说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动4、在α粒子散射实验中，如果一个α粒子跟金箔中的电子相撞，则（）A、α粒子的动能和动量几乎没有损失B、α粒子损失了部分的动能和动量C、α粒子不会发生明显的偏转D、α粒子将发生较大角度的偏转5、原子的核式结构的实验基础（）A、汤姆孙对电子荷质比的测定B、卢瑟福的α粒子散射实验C、居里夫妇发现放射性元素D、查德威克发现中子6、卢瑟福的原子核式结构理论的主要内容（）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4D、带负电的电子在核外绕核旋转7、卢瑟福的α粒子散射实验第一次显示了（）A、质子比电子重B、质子的全部正电荷都集中在原子核里C、α粒子是带正电的D、可以用人的方法产生放射性现象8、卢瑟福对α粒子散射实验的解说是（）A、使α粒子产生偏转的力主要是原子中的电子对α粒子的作用力B、使α粒子产生偏转的力主要是库仑力C、原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍眼原来的方向前进D、能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子二、填空题9、汤姆孙的原子结构模型的特点是正电荷在球体内，卢瑟福的原子结构模型的特点是原子为10、若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动，则核外电子的角速度ω=电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流I=（已知电子的质量为m,静电力常量用k表示）三、计算题11、氢原子的核外电子可以在半径为2.12ⅹ10-10m的轨道上运动，试求电子在这个轨道上运动时，电子的速度是多少？（me=9.1ⅹ10-30kg）12.实验测得α粒子与金核Au17979对心碰撞时所能达到的离金核的最小距离为2ⅹ10-10m.由此数据估算金核的密度（取一位有效数字）5参考答案1.AC2.ABC3.C4AC5.B6.ACD7.B8.BCD9.均匀分布核式10mrkremrkr2e211、3.46ⅹ105m/s12.1ⅹ1016kg/m3