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第2节原子的核式结构模型第十八章原子结构人教版选修3-5在十九世纪末，科学家们就根据已发现的事实对原子的结构提出了许多模型。其中最具影响的是汤姆孙提出的“西瓜模型”交流讨论：你知道汤姆孙提出的“西瓜模型”是怎样的吗？你知道汤姆逊提出的“西瓜模型”是怎样的吗？原子正电部分均匀地分布在整个原子，而电子对称地镶嵌在正电背景中（比如可以考虑氢原子），可以证明这样做可以达到受力平衡，并且是稳定平衡。这就是所谓原子的汤姆逊模型，更形象的说法是西瓜模型，西瓜籽是电子，而西瓜瓤是正电部分电子正电荷英籍新西兰物理学家卢瑟福认为，要了解原子里到底有什么东西，最好用“炮弹”打到原子里面去试探一下。请同学们结合课本，猜猜卢瑟福所说的“炮弹”指的是什么？α粒子散射实验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著名的α粒子散射实验绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进少数α粒子发生了较大角度的偏转极少数α粒子的偏转超过了90°有的甚至几乎被“撞了回来”。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α粒子发生了较大的偏转3、有极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至几乎达到180°。α粒子散射实验的结果•α粒子射入金箔时难免与电子碰撞，是否需要考虑电子对α粒子的影响？想一想：•α粒子的质量约为6.68×10-27kg，电子的质量约为9.1×10-31kg。•α粒子跟电子碰撞过程中，两者动量的变化量相等。由于前者质量是后者的7300多倍，在碰撞前后，质量大的α粒子速度几乎不变，而质量小的电子速度要发生改变。•因此，α粒子与电子正碰时，不会出现被反弹回来的现象。发生非对心碰时，α粒子也不会有大角度的偏转。可见，电子使α粒子在速度的大小和方向上的改变都是十分微小的。思考：如果原子结构是汤姆孙的“西瓜模型”，那么α粒子散射实验还能观察到以上实验现象吗？如果不能，那么α粒子穿过“西瓜模型”原子的轨迹是怎样的呢？：α粒子汤姆孙的“西瓜模型”原子结构电子正电荷原子的核式结构的提出带负电的电子在核外空间绕着核旋转．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．：电子：原子核请根据以上实验结果画出α粒子散射的大概轨迹图：α粒子：原子核原子核的电荷和尺度•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）原子的半径数量级约为10-10米、原子核半径数量级约为10-15米，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。也就是说原子由带电荷+Ze的核与核外Z个电子组成。•（3）电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力。原子核的核式结构体育场原子原子核水珠课外学识拓展•原子核之父——卢瑟福•延伸：卢瑟福利用α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型以后，又用α粒子做实验取得了什么成就？HONH1117814742e在1919年，卢瑟福成功地实现了人类有史以来第一次人工核反应。他用α粒子击中氮核后使之发生了很大变化，并从核反应的过程中观察到了一种新的粒子—质子（氢核）。H11【反馈练习】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3、在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的：A、万有引力B、库仑力C、磁场力D、核力4、在α粒子散射实验中，我们并没有考虑到α粒子跟电子的碰撞，这是因为:A.电子的体积小，以至于粒子几乎碰不到它B.α粒子跟电子碰撞时，损失的能量很小，可以忽略不计C.α粒子跟各个电子碰撞的效果相互抵消D.电子在核外是均匀的，所以α粒子受电子作用的合力为零5、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BCDAB、C6、下列对原子结构的认识中，错误的是：A、原子中绝大部分是空的，原子核位于原子的中心，占很小的体积B、电子在核外不同的轨道上绕原子核旋转，向心力主要由库仑力提供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、原子核的半径数量级为10-10m谢谢