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2原子的核式结构第十八章原子结构新课标人教版物理选修3-5目标导引学导结合目标展示1.了解原子结构认识的历史历程，感受科学探究精神。2.理解ɑ粒子散射实验原理，知道实验现象。3.能用原子的核式结构解释ɑ粒子散射实验现象。目标导引学导结合学导结合历史回顾公元前5世纪：希腊哲学家提出物质是由不可分的微粒组成的；一百多年前：化学反应中原子的种类和数目不变，原子是组成物质的最小微粒；19世纪末：汤姆孙研究阴极射线时首次发现了电子，获知电子是原子的组成部分，原子不是构成物质的最小微粒，原子也有内部结构。e/me=1.76×1011C/kge=1.602×10-19Cme=9.109×10-31Kg学导结合回顾历史，探究定律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，几乎占有原子的全部质量。思考：那么，这两种物质是怎样构成原子的呢？请同学们带着上述问题阅读课本P51图18.2-1左边一段的内容,回答问题：请回答：汤姆孙是如何描述原子结构的？电子正电荷原子是一个球体，正电荷均匀分布在球体中，电子镶嵌在正电荷液体中，就象枣点缀在一块蛋糕里一样，所以又被人们称为“西瓜模型”或“枣糕模型”。一.汤姆孙的原子模型学导结合循序渐进探究规律用什么方法去研究象原子这样的微观粒子的内部结构呢？用其他微观粒子或一些射线轰击学导结合循序渐进探究规律汤姆孙原子枣糕模型能解释当时发现的一些现象，如原子的发光等，因而曾被广泛接受。但勒纳德1903年做了一个实验，使电子束射到金属模上，发现较高速度的电子很容易穿透原子。看来原子不是一个实心球体。稍后一些的α粒子散射实验则完全否认了汤姆孙的原子模型。学导结合设计实验探究规律1909年～1911年英国科学家卢瑟福和他的助手进行了著名的α粒子散射实验，使人们对原子的内部结构有了新的认识。按汤姆孙的原子模型，α粒子穿过金箔后应如何运动？问题驱动逻辑推理问题：α粒子散射实验的结果是什么？α粒子穿过金箔后几乎仍沿原来的方向前进或偏转很小；α粒子发生了较大的偏转，α粒子偏转角超过了90°，绝大多数少数极少数有的甚至被弹回，偏角几乎达到180°。问题驱动逻辑推理问题：1.α粒子散射实验的结果与汤姆生原子模型得出的结论是否相符？说明你的理由。2.原子内部的正电荷应该如何分布才能形成α粒子的大角度散射呢？3.请大家分析一下，卢瑟福是如何解释α粒子散射实验的？问题驱动逻辑推理问题：卢瑟福α粒子散射实验的解释（1）电子不可能使α粒子发生大角度散射。α粒子跟电子碰撞过程中两者动量变化相等，因α粒子的质量是电子质量的7300倍，撞前后α粒子速度几乎不变，而质量小的电子速度发生改变。因此，α粒子撞电子时不会出现被反弹回来的现象。发生非对心碰撞时，α粒子也不会出现大角度偏转。可见，电子对α粒子在速度的大小、方向上的改变是十分微小的。（2）按汤姆孙的原子模型，正电荷在原子内部分布均匀，α粒子穿过原子时，由于粒子两侧正电荷对它的斥力有相当大的一部分相抵削，使α粒子偏转的力也不会很大，α粒子散射现象说明了汤姆孙的原子模型不符合原子结构的实际情况。问题驱动逻辑推理深化拓展（3）实验中发现少数α粒子发生大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些α粒子在原子中的某个地方受到了质量、电量均比本身大的多的物体作用。（4）金箔的厚度大约1μm，金原子的直径约3×10-10m。绝大多数α粒子穿过金箔时，相当于穿过几千个金原子的厚度，但它们的运动方向没发生明显的变化，这个现象表明α粒子在穿过时基本上没有受到力的作用，说明原子中的绝大部分是空的，原子的质量和电量都集中在体积很小的核上。问题驱动逻辑推理深化拓展卢瑟福的原子核式结构模型：原子是球形的，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的空间运动。逻辑推理得出结论深化拓展原子核的核式结构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1．有关α粒子散射实验，下列说法中正确的是（）A绝大多数α粒子穿过金箔后不改变方向；Bα粒子碰到电子后运动方向几乎不发生改变；Cα粒子散射实验，肯定了汤姆孙的原子结构模型；Dα粒子散射实验，是卢瑟福原子核式结构模型的实验依据。ABD问题驱动逻辑推理当堂达标2．下列对原子的结构的认识中正确的是（）A原子中绝大部分是空的，原子核很小；B电子在核外旋转，库仑力提供向心力；C原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里；D原子核的直径大约为10-10mAB问题驱动逻辑推理3.下列说法中正确的是（）A.卢瑟福提出的原子的核式结构学说也具有一定的局限性B.α粒子散射实验揭示了原子的全部正电荷都集中在原子核里C.汤姆生发现电子揭示了原子核内部有复杂结构D.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构4、在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数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卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程汤姆孙发现电子汤姆孙原子模型枣糕式卢瑟福原子核式模型α粒子散射实验行星式问题驱动逻辑推理跟进反思谢谢各位专家、老师和同学！