原子的核式结构模型(公开课)教程文件

深化拓展
问题驱动 逻辑推理
（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。
当堂达标
问题驱动 逻辑推理
1．有关α粒子散射实验，下列说法中正确的是（ABD）
A 绝大多数α粒子穿过金箔后不改变方向；
B α粒子碰到电子后运动方向几乎不发生改变；
C α粒子散射实验，肯定了汤姆孙的原子结构模型；
D α粒子散射实验，是卢瑟福原子核式结构模型的实验依
据。
问题驱动 逻辑推理
2．下列对原子的结构的认识中正确的是（ AB ） 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10-10m
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。
问题：
问题驱动 逻辑推理
按汤姆孙的原子模型，α粒子穿过金箔后应如 何运动？
问题：
问题驱动 逻辑推理
α粒子散射实验的结果是什么？
绝大多数 α粒子穿过金箔后几乎仍沿原来的方向前进或偏
转很小；
少数 α粒子发生了较大的偏转， 极少数α粒子偏转角超过了90°， 有的甚至被弹回，偏角几乎达到180°
。
问题：
问题驱动 逻辑推理
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？
卢瑟福α粒子散射实验的解释
深化拓展
问题驱动 逻辑推理
（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
）
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
跟进反思
问题驱动 逻辑推理
卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程 卢
汤
汤
瑟
姆 孙
姆 孙
α粒子散射实验
福 原
发
原
子
现
子
核
电
模
式
子
型
模
型
枣糕式
行星式
谢谢各位专家、老 师和同学！
深化拓展
逻辑推理 得出结论
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。
原子核的核式结构
❖
原子
体育场
根据卢瑟福的原子结构模
原子核 型，原子内部是十分“空旷”
的，举一个简单的例子：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
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（
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。
一.汤姆孙的原子模型 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”。
电子
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
新课标人教版物理选修3-5
第十八章 原子结构
2 原子的核式结构
目标展示
目标导引 学导结合
❖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。
学导结合
历史回顾
目标导引 学导结合
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/kg e=1.602×10-19C me=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P 51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？