鲁科版化学选修3《原子结构模型》教案

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2019_2020年高中化学第1章第1节原子结构模型教案鲁科版选修3

第1节原子结构模型目标与素养：1.了解玻尔原子结构的基本观点及如何用其解释氢原子光谱的特点。

(微观探析)2.能应用量子力学对原子核外电子的运动状态进行描述，知道核外电子在一定条件下会发生跃迁。

(变化观念)一、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型1．不同时期的原子结构模型2．光谱和氢原子光谱(1)光谱 ①概念：利用仪器将物质吸收的光或发射的光的波长和强度分布记录下来的谱线。

②形成原因：电子在不同轨道间跃迁时，会辐射或吸收能量。

(2)氢原子光谱：属于线状光谱。

氢原子外围只有1个电子，故氢原子光谱只有一条谱线，对吗？[提示] 不对。

3．玻尔原子结构模型(1)基本观点①成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。

②阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁，而电子所处的轨道的能量是量子化的。

二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述1．原子轨道与量子数根据量子力学理论，人们将描述单电子运动状态的波函数称为原子轨道。

原子中的单个电子的空间运动状态用原子轨道来描述，其中每个原子轨道由3个只能取整数的量子数n、l、m共同描述。

(1)主量子数n：n的取值为正整数1,2,3,4,5,6，…，对应的符号为K，L，M，N，O，P 等。

一般而言，n越大，电子离核的平均距离越远，能量越高，因此，也将n值所表示的电子运动状态称为电子层。

引入主量子数n解决了什么问题？[提示] 引入主量子数n解决了氢原子光谱为线状光谱而不是连续光谱的问题。

(2)角量子数l：对于确定的n值，l共有n个值：0,1,2,3，…，(n－1)，对应的符号分别为s，p，d，f等。

若两个电子所取的n，l值均相同，就表明这两个电子具有相同的能量。

我们用能级来表达具有相同n，l的电子运动状态，在一个电子层中，l有多少个取值，就表示该电子层有多少个不同的能级。

可见，同一电子层内的电子根据能量的不同，可以分成不同的能级，第n电子层内有n个能级，如在K层中只有1个s能级；在L层中有1个s能级和1个p能级；在M层中有1个s能级、1个p能级和1个d能级；等等。

高中鲁科版化学选修3《原子结构模型》课件

②角量子数l :描述(电子云)原子轨道的形状．
l 取值为 0，１，２，３… (n-1)．共n个数值．
符号为 s， p， d， f 等．
若电子n、 l 的相同，则电子的能量相同．
在一个电子层中，l 的取值有多少个，表示电子层有多少个不同的能级．
l表示电子亚层(能级) 练习:找出下列条件下能级的数目,并写出其能级的符号
原子轨道符号 1s
2s
2px 2py 2pz 3s
3px 3py 3pz
3dxy 3dyz 3dxz 3dx2—y2 3dz2
Hale Waihona Puke ms 取值 ±1/2 ±1/2 ±1/2 ±1/2 ±1/2 ±1/2
习题：
1.下列各电子层，不包含d能级的是（ C、D ）。
A.N电子层 B. M电子层 C. L电子层 D. K电子层
2.下列能级中，轨道数为5的是（ C ）。 A.s能级 B.p能级 C.d能级
3.以下各能级能否存在？如果能存在，各包含多少轨道？（1）2s （2）2d （3）4p（4）5d
答：（1）2s存在，轨道数为1 （2）2d不能存在（3）4p存在，轨道数为3 （4）5d存在，轨道数为5
知识小结:
原子轨道:量子力学中单个电子的空间运动状态描述原子轨道的量子数是:n、l、m 描述电子运动的量子数是:n、l、m 、ms n、l、m 、ms的取值与原子轨道数,可容纳的电子数的关系
第一节原子结构模型（第2课时）
教学目标： 1、知道核外电子的运动不同于宏观物体，不能同时准确测定它的位置和速度；初步认识原子结构的量子力学模型，知道原子中单个电子的空间运动状态用原子轨道来描述；认识到原子轨道的能量是量子化的，原子轨道的能量用能级来描述；知道电子云是对电子在空间单位体积里出现概率大小的形象化描述。 2、知道科学假说模型在原子结构建立中的重要作用。 3、通过原子结构量子力学模型建立的历史，感受科学家在科学创造中的丰功伟绩。

鲁科版高中化学选修三1.1《原子结构模型》第3课时省一等奖教案

第一节原子结构模型第3课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述（2）【教学目标】1.初步认识原子结构的量子力学模型，能用n、l、m、ms 这四个量子数描述核外电子的运动状态2.知道主量子数n 、角量子数l 和磁量子数m对应着n电子层中l能级中的原子轨道3.了解原子轨道的图象是原子轨道在空间的一种形象化表示4.会辨认不同的原子轨道示意图【教学重点】1.用四个量子数描述核外电子的运动状态。

2.n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制3.原子轨道和电子云的概念及形状4.书写能级符号及原子轨道符号【教学难点】1.n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制。

2.原子轨道和电子云的概念【教学过程】教学环节活动时间教学内容教师活动学生活动设计意图一、复习旧课3分钟教师让学生回答下列问题①为什么在通常条件下，钠原子中的处于n=4能层的电子跃迁到n=3能层的状态时，在高分辨光谱仪上看到的不是一条谱线，而是多条谱线？1.回答问题2.思考老师提出的问题。

复习旧知识，引入新问题，导入新课教学。

导入新课②在高分辨光谱仪中，氢原子的电子从n=2跃迁到n=1层时，得到两条靠得很近的谱线？二、展开新课15分钟3.磁量子数m【板书】第1节原子结构模型原子结构的量子力学模型（2）教师讲解：磁量子数既原子轨道个数。

原子轨道是指一个电子空间运动状态。

根据光谱现象，科学家发现同一能级电子空间运动状态不尽相同，一个能级包含着一个或若干个原子轨道。

【板书】3.磁量子数m①角量子数ι和磁量子数m的关系角量子数ι和磁量子数m的关系既能级与原子轨道个数的关系。

对于一个确定的ι值，m值可取0、±1、±2、±3……±ι，共(2ι+1)个数值。

当ι=2时，m有0、±1、±2五个取值；既d能级有五个原子轨道。

②原子轨道的表示方法s能级只有一个原子轨道，可表示为s。

p能级有3个原子轨道，可表示为px、py、pz。

鲁科版高中化学选修三1.1《原子结构模型》第2课时省一等奖教案

第1节原子结构模型第2课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述【教学目标】１.知道原子结构的发展历程２.知道玻尔理论的要点３.知道氢光谱是线状光谱的原因【教学重点】1.知道玻尔理论的要点2.知道氢光谱是线状光谱的原因【教学难点】知道氢光谱是线状光谱的原因【教学过程】教学环节活动时间教学内容教师活动学生活动设计意图一一、提出问题导入新课1分钟介绍一些光谱现象，评价“玻尔原子结构模型”的贡献和存在的不足。

教师在学生评价的基础上，整理“玻尔原子结构模型”的贡献：（1）说明了激发态原子为什么会发射光线（2）成功解释了氢原子光谱是线状光谱的实验现象（3）提出了主量子数n的概念及处于不同轨道上的电子能量量子化的理论，为量子力学的原子结构模型打下了基础。

介绍一些光谱现象和其他现象：（1）玻尔理论电子延着固评价“玻尔原子结构模型”的贡献，通过一些光谱现象和其他现象，知道“玻尔原子结构模型”存在的不足。

复习旧知识，引入新问题，使学生明白“玻尔原子结构模型”的贡献和不足，并顺其自然的导入新课题。

定的轨道绕核运动的观点，不符和电子运动的特性。

（2）玻尔理论不能解释多原子光谱，也不能解释氢原子光谱的精细结构。

教师讲解：20世纪20年代中期建立的量子理论，引入了四个量子数，解释了原子光谱的实验现象，成为现代化学的理论基础。

【板书】第1节原子结构模型原子结构的量子力学模型（1）二、展开新课5分钟1.主量子数n 教师讲解：主量子数n既能层或电子层。

在多电子原子中根据电子离原子核的远近和能量的高低，分为若干电子层(或能层)。

一般来说，主量子数n越大，处于该层的电子离原子核越远、能量越高。

【板书】1.主量子数n能量关系一般为：E K<E L<E M<E N<E O<E P<E Q了解主量子数n的大小与离核远近和能量高低的关系。

1.巩固新学知识。

2.培养合作意识3.解决新课开始提出的问题。

1 5分钟2.角量子数ι▲教师讲解：角量子数ι既能级或电子亚层。

原子的核式结构模型-鲁科版选修3-5教案

原子的核式结构模型-鲁科版选修3-5教案一、教学目标1.了解原子核的基本组成和结构。

2.掌握原子的核式结构模型的基本原理和重要参数。

3.学会采用核式结构模型解释原子的物理和化学性质。

4.发展学生自主学习和实践能力。

二、教学重点1.原子核的基本组成和结构。

2.核式结构模型的理论基础和主要参数。

3.核式结构模型的应用。

三、教学难点1.原子核的强相互作用的本质和特征。

2.核式结构模型的适用范围和局限性。

3.核素的同位素和同位素标记的概念和应用。

四、教学方法1.形象化：采用图表、模型、动画等形式展现原子核的结构与性质。

2.启发式：让学生自主思考和发现问题，激发学生的学习兴趣和动机。

3.实验探究：通过实验现象和数据帮助学生深入理解和掌握知识。

五、教学内容1. 原子核的组成和结构原子核包含质子和中子，其中质子带正电荷，中子带无电荷，两者的质量约相等。

原子核的大小约为10^-15m。

原子核的特点是强相互作用，即核力，它是一种极强的束缚力，只在核内部发挥作用。

原子核中质子和中子的数目和比例不同，导致不同的原子核的同位素存在。

2. 原子核的核式结构模型核式结构模型认为原子核由质子和中子组成，质子和中子围绕核心形成不同的层次结构。

同一层次的质子和中子的角动量相等，呈现出球形、扁球形、长棒形等不同的形状。

原子核的结构和性质可以用核素的质量数A和原子序数Z表示：A = n + p，Z = p。

其中，A代表核素的总质量数，n和p分别代表中子数和质子数，Z 代表核素的原子序数，即质子数，它决定了元素的化学性质。

对于同一元素不同核素，它们的质数不同，但原子序数相同。

3. 核式结构模型的应用核式结构模型可以用来解释原子核的性质、核反应和放射性等现象。

例如，原子核的稳定性与中子和质子的比例有关，中子比例多的原子核更加稳定。

核式结构模型还可以用来解释同位素标记的概念和应用：通过将含有同位素的试剂加入反应体系中，可以实现化学反应过程的动态跟踪、控制和分析。

【化学】1.1.3《原子结构模型》教案(鲁科版选修3)

第一节原子结构模型
第3课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述（2）【教学目标】
１.初步认识原子结构的量子力学模型，能用n、l、m、ms 这四个量子数描述核外电子的运动状态
２.知道主量子数n 、角量子数l 和磁量子数m对应着n电子层中l能级中的原子轨道
3.了解原子轨道的图象是原子轨道在空间的一种形象化表示
4.会辨认不同的原子轨道示意图
【教学重点】
1.用四个量子数描述核外电子的运动状态。

2.n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制
3.原子轨道和电子云的概念及形状
4.书写能级符号及原子轨道符号
【教学难点】
1.n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制。

2.原子轨道和电子云的概念
【教学过程】。

鲁科版高中化学选修三1.1《原子结构模型》第1课时教案

第1节原子结构模型第1课时氢原子光谱和波尔的原子结构模型【教学目标】1.了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。

2.知道原子光谱产生的原因。

3.能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。

【教学重点】1.基态、激发态及能量量子化的概念。

2.原子光谱产生的原因3.利用跃迁规则，解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。

【教学难点】1.能量量子化的概念。

2.原子光谱产生的原因【教学方法】启发式讨论式【教学过程】我们经常可以课时拨：放出来，所以就产生光谱。

第1节原子结构模型一、道尔顿原子学说二、卢瑟福原子结构模型1.逐条分析“玻尔原子结构模型”。

2.玻尔原子结构模型（1）行星模型（2）定态假设（3）量子化条件（4）跃迁规则第3节原子晶体与分子晶体第2课时分子晶体【教学目标】1.了解干冰的宏观性质，明确分子晶体的概念。

2.理解分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。

3.知道分子晶体熔沸点高低与晶体结构及微粒间作用力的关系。

【教学重难点】掌握分子晶体的结构与性质特点。

【教学方法】1.利用多媒体手段展示图片，激发学生学习兴趣，引导学生去探究分析分子晶体的结构特点。

2.利用图片、模型以及教材上的“联想·质疑”“交流·研讨”等栏目，承上启下，使课堂学习环环相扣。

3.课堂上利用学案导学，通过学生自学、小组讨论、上黑板展示、师生评价等形式，完成学习目标。

并通过迁移应用、当堂反馈等习题的设置，巩固所学知识、检测学生的学习效果，使教学更有针对性。

【教学过程】。

高中物理第2章原子结构第2节原子的核式结构模型教学案鲁科版选修3_5

第2节原子的核式结构模型1．知道α粒子散射实验的原理和实验结果．(重点＋难点) 2．知道原子的核式结构模型．(重点)一、α粒子散射实验1．实验目的：α粒子通过金箔时，用这些已知的粒子与金属内的原子相互作用，根据粒子的偏转情况来获得原子内部的信息．2．实验方法：用由放射源发射的α粒子束轰击金箔，利用荧光屏接收，探测通过金箔后的α粒子的偏转情况．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，但是有少数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__000．1．(1)α粒子散射实验证明了汤姆孙的原子模型是符合事实的．( )(2)α粒子散射实验中大多数α粒子发生了大角度偏转或反弹．( )(3)α粒子大角度的偏转是电子造成的．( )提示：(1)×(2)×(3)×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．2．(1)原子核很小，原子中绝大部分是空的．( )(2)原子核半径的数量级为10－10 m．( )(3)原子核的质量数就是核中的质子数．( )提示：(1)√(2)×(3)×α粒子散射实验的理解1．实验背景α粒子散射实验是卢瑟福和他的合作者做的一个著名的物理实验，实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据．在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型．2．实验装置：如图所示，由放射源、金箔、荧光屏等组成．3．实验的注意事项(1)整个实验装置及实验过程必须在真空中进行．(2)α粒子是氦核，穿透能力很弱，因此金箔必须很薄，α粒子才能穿过．4．实验分析(1)由于电子质量远小于α粒子质量，所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转．(2)使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分，按照汤姆孙原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大部分抵消，因而也不可能使α粒子发生大角度偏转，更不能使α粒子反射弹回，这与α粒子的散射实验相矛盾．(3)实验现象表明原子绝大部分是空的，除非原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则，α粒子大角度散射是不可能的．5．实验意义(1)否定了汤姆孙的原子结构模型．(2)提出了原子核式结构模型，明确了原子核大小的数量级．如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，观察到的现象，下述说法中正确的是( ) A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多C．放在C位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上观察不到闪光[思路点拨] 根据α粒子散射实验的现象解答．[解析] 实验中，绝大多数α粒子能够穿过金箔沿原方向前进，有少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°，有的甚至被反向弹回，根据实验现象可知，只有A正确．[答案] A在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是( )解析：选C．α粒子与原子核相互排斥，A、D错；运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显，B错，C对．两种原子模型的区别(多选)关于原子核式结构理论说法正确的是( )A．是通过发现电子现象得出来的B．原子的中心有个核，叫做原子核C．原子的正电荷均匀分布在整个原子中D．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旋转[解题探究] (1)卢瑟福的原子结构模型带正电部分如何分布？(2)卢瑟福的原子结构模型带负电部分如何分布？[解析] 原子的核式结构模型是在α粒子的散射实验结果的基础上提出的，A错误．原子中绝大部分是空的，带正电的部分集中在原子中心一个很小的范围，称为原子核，B正确，C错误．原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，带负电的电子在核外旋转，D正确．[答案] BD原子核式结构与力电综合问题已知电子质量为9．1×10－31kg，带电荷量为－1．6×10－19C．当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0．53×10－10m，求电子绕核运动的线速度、动能、周期和形成的等效电流．[思路点拨] α粒子的散射实验推出的核式结构模型中，核外电子绕核高速旋转，往往把它看成是库仑力提供向心力做匀速圆周运动，利用圆周运动的知识求周期及等效电流等．[解析] 由卢瑟福的原子模型可知：电子绕核做圆周运动，所需的向心力由核对电子的库仑引力来提供．根据 mv 2r ＝k e 2r2，得v ＝e krm＝1．60×10－19×9×1090.53×10－10×9.1×10－31 m/s≈2．19×106m/s 其动能E k ＝12mv 2＝12×9．1×10－31×(2．19×106)2 J ≈2．18×10－18J 运动周期T ＝2πrv＝2×3.14×0.53×10－102.19×106s ≈1．52×10－16s电子绕核运动形成的等效电流I ＝q t ＝e T ＝1.6×10－191.52×10－16 A ≈1．05×10－3 A ． [答案] 2．19×106m/s 2．18×10－18J1．52×10－16s 1．05×10－3A[随堂检测]1．有一位科学家，他通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，这位提出原子核式结构模型的科学家被誉为原子物理学之父，他是( )A ．汤姆孙B ．卢瑟福C ．盖革D ．马斯顿答案：B2．卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现．关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是( )A ．说明了质子的存在B ．说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里D ．说明了正电荷在原子核内均匀分布解析：选C ．α粒子散射实验说明了在原子中心有一个核，它集中了原子全部的正电荷和几乎全部的质量．故应选C ．3．下列对原子结构的认识错误的是( )A ．原子中绝大部分是空的，原子核很小B ．电子在核外绕核旋转，向心力主要由库仑力提供C ．原子的全部正电荷都集中在原子核里D ．原子核的直径大约为10－10m解析：选D ．原子由位于原子中的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，电子在核外绕核高速旋转，库仑力提供向心力，由此可判定B 、C 正确．根据α粒子散射实验知原子核半径数量级为10－15m ，而原子半径的数量级为10－10m ，故A 正确，D 错误．4．α粒子与金核197Au 发生正碰时，如果α粒子能接近金核的最小距离为2．0×10－14m ，试估算金核的密度．解析：粗略地，可把金核看作一个球体，把α粒子接近它的最小距离作为它的半径r ，则金核的体积表示为V ＝43πr 3，而金核的质量M ＝197×1．67×10－27kg ≈3．29×10－25kg ，故其密度为ρ＝MV ＝3.29×10－2543×3.14×（2.0×10－14）3kg/m 3≈9．8×1015kg/m 3．答案：9．8×1015kg/m 3[课时作业]一、单项选择题1．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是( ) A ．α粒子的散射实验 B ．对阴极射线的研究 C ．天然放射性现象的发现 D ．质子的发现解析：选A ．卢瑟福根据α粒子的散射实验结果，提出了原子的核式结构模型：原子核聚集了原子的全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转．故正确答案为A ．2．卢瑟福通过α粒子散射实验，判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构．如图所示的平面示意图中，①、②两条实线表示α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为虚线中的( )A ．轨迹aB ．轨迹bC ．轨迹cD ．轨迹d解析：选A ．α粒子带正电，α粒子的偏转是由于受到原子核的库仑斥力作用，且离原子核越近，受到的斥力作用越大，所以轨迹b 、c 、d 都是不可能的，正确选项为A ．3．卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，得到的实验结果有( )A．所有α粒子几乎无偏转地穿过金箔B．大多数α粒子发生较大角度的偏转C．向各个方向运动的α粒子数目基本相等D．极少数α粒子产生超过90°的大角度偏转解析：选D．由卢瑟福α粒子散射实验的结果可知，D正确，A、B、C错误．4．α粒子散射实验中，使α粒子散射的原因是( )A．α粒子与原子核外电子碰撞B．α粒子与原子核发生接触碰撞C．α粒子发生明显衍射D．α粒子与原子核的库仑斥力作用解析：选D．α粒子与原子核外的电子的作用是很微弱的，A错误．由于原子核的质量和电荷量很大，α粒子与原子核很近时，库仑斥力很强，足可以使α粒子发生大角度偏转甚至反向弹回，使α粒子散射的原因是库仑斥力，B错误，D正确．5．如图所示画出了α粒子散射实验中的一些曲线，这些曲线中可能是α粒子的径迹的是( )A．a、b、d B．b、dC．a、d D．a、c、d解析：选B．α粒子与金原子核均带正电、互相排斥，故不可能沿轨迹c运动；a轨迹弯曲程度很大，说明受到的库仑力很大，但α粒子离核较远，故a轨迹不可能存在，而b 轨迹正确；d轨迹是α粒子正对金原子核运动时的情况．6．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为( )A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子解析：选C．α粒子与电子之间存在相互作用力，这个作用力是库仑力，但由于电子质量很小，不到α粒子质量的17 000，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，正确选项是C．7．在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是( )A．可能在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．可能在④区域解析：选A．α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，故原子核不会在④区；如果原子核在②、③区，α粒子会向①区偏；如原子核在①区，可能会出现如题图所示的轨迹，故应选A．二、多项选择题8.关于α粒子散射实验的解释有下列几种说法，其中正确的是( )A．从α粒子的散射实验数据，可以估计出原子核的大小B．极少数α粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核C．原子核带的正电荷数等于它的原子序数D．绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中正电荷是均匀分布的解析：选ABC．从α粒子的散射实验数据，可以估计出原子核的大小，A项正确．极少数α粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核，B项正确．由实验数据可知原子核带的正电荷数等于它的原子序数，C项正确．绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中是比较空旷的，D项错误．9.在α粒子的散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合下列哪种情况( )A．动能最小B．电势能最小C．α粒子与金原子核组成的系统的能量最小D．所受金原子核的斥力最大解析：选AD．α粒子接近原子核时库仑斥力做负功，α粒子的动能减小；α粒子远离原子核时库仑斥力做正功，α粒子的动能又增大，故当α粒子最接近原子核时动能最小，A对；系统只有电场力做功，电势能与动能之和守恒，α粒子动能最小时，电势能应最大，B错；系统的能量是守恒的，C错；α粒子最接近金原子核时，α粒子与金原子核间的距离最小，由库仑定律知α粒子所受金原子核的库仑斥力最大，D对．10．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粒子将损失大部分动能和动量C．α粒子不会发生显著的偏转D．α粒子将发生较大角度的偏转解析：选AC ．电子的质量远小于α粒子的质量，两者发生碰撞时，对α粒子的动能和动量几乎没有影响，选项A 、C 正确．三、非选择题11.α粒子散射实验是让α粒子射向金箔去碰撞金原子，结果发现：大部分α粒子穿过金箔后不发生偏转，少数α粒子发生偏转，有的偏转角很大，问：(1)为什么有的α粒子会发生大角度的偏转？(2)已知金的原子序数为79，当α粒子距原子中心为1．0×10－13m 时受到的库仑力多大？解析：(1)按照卢瑟福的原子核式结构模型，原子中全部正电荷和几乎全部质量都集中在很小的原子核上，核外分布着带负电荷的电子，当α粒子穿过金原子时，如果离核很远，受到原子核的库仑力就很小，运动方向的改变就很小．但是，有少数α粒子穿过金原子时，离核很近，这些α粒子受到的库仑力就较大，所以，它们的偏转角也就越大．(2)由库仑定律F ＝kQqr 2得：α粒子受到的库仑力 F ＝9.0×109×79×1.6×10－19×2×1.6×10－19（1.0×10－13）2N＝3．6 N ．答案：(1)见解析 (2)3．6 N12.在α粒子散射实验中，根据α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2．0×107m/s 的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79，求该α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E⎭⎪⎫＝kq 1q 2r ，α粒子质量为6.64×10－27kg ．解析：当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d ，则12mv 2＝k q 1q 2dd ＝2k q 1q 2mv 2＝2×9.0×109×2×79×（1.6×10－19）26.64×10－27×（2.0×107）2m ＝2．7×10－14m ．答案：2．7×10－14m。

鲁科版选修3-5 第二章第2节原子的核式结构模型教案(3)

观看
动画模拟实验的装置、过程和现象
〔3〕实验的观察结果
必须向学生明确：入射的ɑ粒子分为四局部。大局部沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转，甚至个别原路返回。
思考
用PPT展示实验数据
2．原子的核式结构的提出
〔1〕大角度散射结果探因
〔1〕投影出三个问题让学生先自己思考，然后以四人小组讨论。其中第1、2个问题学生根本上能讨论出，第三个问题，通过师生共同分析，然后让学生小组讨论，进行逻辑推理得出原子的结构。
〔2〕将ɑ粒子分别穿过汤姆孙的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的不同现象用动画模拟并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比，突出汤姆孙原子模型与ɑ粒子散射实验之间的矛盾，形成强烈的比照，突破难点。
〔3〕得到卢瑟福的原子的核式结构模型后再展示立体动画ɑ粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识。
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ɑ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ɑ粒子与其他粒子发生相互作用，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ɑ粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。
教师指出：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。
师生共同活动
学生：体会ɑ粒子散射实验中用到科学方法；渗透科学精神〔勇于攀登科学顶峰，不怕苦、不怕累的精神〕的教育。
用实物演示类比研究黑箱学方法，微观粒子碰撞方法
〔2〕实验装置
教师介绍：ɑ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局部组成。ɑ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ɑ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。

选修三原子结构教案

选修三原子结构教案【篇一：鲁科版化学选修3《原子结构模型》word教案】第一节原子结构模型【学习目标】1、知识与技能目标（1）了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。

初步认识原子结构的量子力学模型（2）能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。

（5）了解原子轨道和电子云的概念及形状，能正确书写能级符号及原子轨道符号2、过程与方法目标（1）通过介绍几种原子结构模型，培养学生分析和评价能力。

（2）通过原子结构模型不断发展、完善的过程，使学生认识到化学实验对化学理论发展的重要意义，使学生感受到在学生阶段就要认真作实验、认真记录实验现象。

（3）通过自主学习，培养学生自学能力和创造性思维能力。

（4）通过介绍四个量子数及有关量子限制，使学生感受到科学的严密性。

（1）通过原子结构模型不断发展、完善的过程教学，培养学生科学精神和科学态度。

（2）通过合作学习，培养团队精神。

【学习重点】1、基态、激发态及能量量子化的概念。

2、利用跃迁规则，解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。

3、用四个量子数描述核外电子的运动状态。

2、原子轨道和电子云的概念第1课时【自主预习提纲】一、原子结构理论发展史：1、1803年提出原子是一个“实心球体”建立原子学说的是英国化学家，1903年汤姆逊提出原子结构的“ ”模型，1911年卢瑟福提出了原子结构的模型，1913年玻尔提出的原子结构模型，建立于20世纪20年代中期的模型已成为现代化学的理论基础。

二、必修中学习的原子核外电子排布规律：(1)原子核外的电子是________排布的，研究表明已知原子的核外电子共分为______个电子层，也可称为能层，分别为：第一、二、三、四、五、六、七??电子(能)层(2)原子核外各电子层最多容纳个电子。

(3)原于最外层电子数目不能超过个(k层为最外层时不能超过个电子)。

(4)次外层电子数目不能超过个(k层为次外层时不能超过个)，倒数第三层电子数目不能超过个。

鲁科版高中化学选修三1.1《原子结构模型》第三课时教案

第一节原子结构模型
第3课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述（2）
【教学目标】
1.初步认识原子结构的量子力学模型，能用n、l、m、ms 这四个量子数描述核外电子的运动状态
2.知道主量子数n 、角量子数l 和磁量子数m对应着n电子层中l能级中的原子轨道
3.了解原子轨道的图象是原子轨道在空间的一种形象化表示
4.会辨认不同的原子轨道示意图
【教学重点】
1.用四个量子数描述核外电子的运动状态。

2.n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制
3.原子轨道和电子云的概念及形状
4.书写能级符号及原子轨道符号
【教学难点】
1.n、ι、m、m s的相互关系及有关量子限制。

2.原子轨道和电子云的概念
【教学过程】
个原子轨道。

0、
②原子轨道的表示方法
n。

第1节原子结构模型
3.磁量子数m
4.自旋磁量子数ms。

2. 2《原子的核式结构模型》教案(鲁科版选修3-5)

第二节原子的核式结构模型学案【学习目标】<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。

【学习重点】思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构；【知识要点】1、粒子散射实验原理、装置<1）粒子散射实验原理：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。

<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。

<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。

小结：实验中发现极少数粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。

b5E2RGbCAP①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。

3、原子核的电荷与大小原子的半径在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。

p1EanqFDPw【典型例题】例题1．卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是 <）A．解释α粒子散射现象B．用α粒子散射的实验数据估算原子核的大小C．结合经典电磁理论，解释原子的稳定性D．结合经典电磁理论，解释氢原子光谱答案：AB例题2：右图为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现象，下述说法中正确的是< ）DXDiTa9E3dA．相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B．相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A 位置时少得多C．放在C、D位置时屏上观察不到闪光D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少答案：ABD【达标训练】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、．如图是原子的核式结构模型。

《原子的核式结构模型》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第三册(新课标)】

2 原子的核式结构模型一、教学目标1.了解α粒子散射实验原理和实验现象。

2.了解卢瑟福的原子核式结构模型。

知道原子和原子核大小的数量级。

3.认识原子核式结构模型建立的科学推理与论证过程。

二、教学重点及难点重点：卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的原子的核式结构模型。

难点：原子的核式结构模型模型对α粒子散射实验现象的解释。

三、教学用具多媒体课件四、相关资源【教学图片】汤姆孙原子模型示意图、【教学图片】α粒子散射实验示意图、【教学图片】α粒子散射示意图五、教学过程新课引入教师展示图片并讲述：在J.J.汤姆孙发现电子之后提出了一种原子模型，有人形象地把他的这个模型称为“葡萄干面包”模型。

插入图片：【教学图片】汤姆孙原子模型示意图.png 教师讲述：这个模型能够解释一些实验现象。

但德国物理学家勒纳德1903年做了一个实验，使电子束射到金属膜上，发现较高速度的电子很容易穿透原子。

这说明原子不是一个实心球体，这个模型可能不正确。

原子内部结构到底是怎么样的呢？新课讲授（一）α粒子散射实验1. α粒子散射实验教师讲述：原子的结构非常紧密，用一般的方法无法探测它内部的结构。

要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。

由于α粒子具有足够的能量，可以接近原子的中心，它还可以使荧光物质发光，如果α粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动的方向，荧光屏便能够显示出它的方向变化。

因此，1909年，英国物理学家卢瑟福和他的合作者进行了α粒子散射实验的研究。

教师设问：α粒子的散射实验是怎样做的？教师展示图片讲述：α粒子散射实验的装置如图所示。

它主要由粒子源、金箔、环形荧光屏几部分组成。

当α粒子打到金箔时，由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子的运动方向改变，也就是发生了α粒子的散射。

借助环形荧光屏，可以统计散射到各个方向的α粒子所占的比例，从而推知原子中电荷的分布情况。

插入图片：【教学图片】α粒子散射实验示意图.png 教师讲述：实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有）发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，也就是说，少数α粒子（约占18000它们几乎被“撞了回来”。

高中物理第2章原子结构2.2原子的核式结构模型教案鲁科版选修3_

第2节原子的核式结构模型●课标解读1．知道α粒子散射实验的原理、实验装置及实验结果．2．从α粒子散射实验的结果分析到卢瑟福建立原子的核式结构模型过程，体会科学实验与思维相结合的物理研究方法．3．知道原子的核式结构模型，并能成功解释α粒子的散射实验现象．●教学地位从汤姆孙的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立，既渗透科学探究的因素教学，又进行了模型法的教学，并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比，指出大自然的和谐统一的美，渗透哲学教育．通过学生对α粒子散射实验现象的讨论与交流，顺理成章地否定了葡萄干面包模型，并开始建方新的模型．希望这一部分由学生自己完成，教师总结，总结时，突出汤姆孙原子模型与α粒子散射实验之间的矛盾，可以将α粒子分别穿过葡萄干面包模型和核式结构模型的不同现象用动画模拟，形成强烈的对比，突破难点．得到卢琴福的原子的核式结构模型后再展示立体动画α粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识．α粒子散射实验是教学的重点，高考的热点.●新课导入建议问题导入卢瑟福用α粒子轰击金箔时，发现少数α粒子发生了大角度偏转，这是用汤姆孙的原子模型解释不通的．你能解释这种现象吗？本节课请同学们和老师一起解决此问题． ●教学流程设计课前预习安排：1.看教材2.填写【课前自主导学】同学之间可进行讨论⇒步骤1：导入新课，本节教学地位分析⇒步骤2：老师提问，检查预习效果可多提问几个学生⇒错误!⇓步骤7：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况⇒步骤6：完成“探究重在讲解α粒子散射实验中的功能问题⇐步骤5：师生互动完成“探究方式同完成探究1相同⇐步骤4：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评⇓步骤8：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能释．(难点)1.(1)实验目的α粒子通过金箔时，用这些已知的粒子与金属内的原子相互作用，根据粒子的偏转情况来获得原子内部的信息．(2)实验方法用由放射源发射的α粒子束轰击金箔，利用荧光屏接收，探测通过金箔后的α粒子偏转情况．(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，但是有少数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_000.2．思考判断 (1)α粒子散射实验主要实验器材有：放射源、金箔、荧光屏、显微镜．(√) (2)金箔的厚薄对实验无影响．(×)(3)实验装置放在真空中．(√)3．探究交流卢瑟福为何选用α粒子去轰击金箔？【提示】因为当时已经发现了α射线和β射线，并且，组成α射线的α粒子是具有很大动能的带电粒子，适合做轰击金属的“炮弹”．另外，金具有较大的密度和很好的延展性，能够做成很薄的箔片．1.(1)核式结构模型①原子的内部有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，带负电的电子绕核运动．②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.2．思考判断(1)原子内部正电荷是均匀分布的．(×)(2)原子的质量是均匀分布的．(×)(3)原子的几乎全部质量都集中在原子核内．(√)3．探究交流卢瑟福的原子模型是如何解释α粒子散射实验结果的？【提示】α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到的库仑斥力就很小，运动方向也改变很小．只有当α粒子十分接近核时，才受到很大的库仑斥力，发生大角度的偏转．由于核很小，α粒子十分接近的机会很小，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.1．α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．按照葡萄干面包模型，α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α粒子的大角度偏转？为什么？1．实验背景α粒子散射实验是卢瑟福和他的合作者做的一个著名的物理实验，实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据．在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型．2．实验装置如图2－2－1所示，由放射源、金箔、荧光屏等组成．图2－2－13．实验分析(1)由于电子质量远小于α粒子质量，所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转．(2)使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分．按照汤姆孙原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大部分抵消，因而也不可能使α粒子发生大角度偏转，更不能使α粒子反向弹回，这与α粒子的散射实验相矛盾．(3)实验现象表明原子绝大部分是空的，原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则，α粒子大角度散射是不可能的．4．实验意义(1)否定了汤姆孙的原子结构模型．(2)提出了原子核式结构模型，明确了原子核大小的数量级．1．整个实验装置及实验过程必须在真空中进行．2．α粒子是氦核，穿透能力很弱，因此金箔必须很薄，α粒子才能穿过．(2013·昌江高二检测)如图2－2－2所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时，观察到的现象，下述说法中正确的是( )α粒子散射实验装置图2－2－2A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少【审题指导】解此题的关键是正确掌握α粒子散射实验的现象，以便确定观察位置．【解析】在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，故A正确，少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°，极个别α粒子被反射回来，故B、C错，D对．【答案】AD1．英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，发现了α粒子的散射现象．如图所示，O 表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的是( )【解析】α粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用，离核越近，斥力越大，偏转越明显．当正好击中原子核时，由于α粒子质量较小而反弹．所以B、D选项正确．不同解释【问题导思】1．两种原子结构模型中正电荷及质量分布有什么区别？2．汤姆孙原子结构模型能解释α粒子的大角度偏转吗？3．卢瑟福的核子结构模型如何解释α粒子的散射现象？离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2.0×107 m/s 的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79.求α粒子与金原子核间的最近距离(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为E p ＝k q 1q 2r ，r 为距点电荷的距离．α粒子质量为6.64×10－27 kg)．【审题指导】 (1)明确α粒子的运动为沿粒子与原子核连线的直线运动．(2)当动能减为零时，电势能最大，离原子核最近．(3)原子核的大小应该比最近距离小一些．【解析】当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d ，则12mv 2＝k q 1q 2d. d ＝2kq 1q 2mv 2＝2×9.0×109－1926.64×10－2772 m ＝2.7×10－14 m.【答案】 2.7×10－14 m2．卢瑟福在α粒子散射实验中，测出当α粒子(42He)与金核(197 79Au)发生对心碰撞时，α粒子接近金核的最小距离约为2.0×10－14 m ，试估算金核的密度．(结果保留一位有效数字)【解析】本题要建立一个模型，α粒子接近金核的最小距离认为是金核的半径．金核(197 79Au)中有197个核子，每个核子的质量约为1.67×10－27 kg ，把金核看做一个球体，其半径约为r ＝2.0×10－14 m ，则金核的体积为：V ＝43πr 3＝43×3.14×(2.0×10－14)3 m 3 ＝3.3×10－41 m 3，金核的质量为：m ＝197m 0＝197×1.67×10－27 kg＝3.3×10－25 kg ，金核的密度为：ρ＝m V ＝1.0×1016 kg/m 3163(2013·龙岩检测)图2－2－3如图2－2－3所示，根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a 运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是( )A．动能先增大，后减小B．电势能先减小，后增大C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零D．加速度先变小，后变大【审题指导】α粒子在库仑力的作用下发生偏转，通过电场力做功使粒子的动能和电势能之间相互转化．电场力做功情况分析是解决本题的关键．【规范解答】根据卢瑟福提出的核式结构模型，原子核集中了原子的全部正电荷，即原子核外的电场分布与正点电荷电场类似．α粒子从a运动到b，电场力做负功，动能减小，电势能增大；从b运动到c，电场力做正功，动能增大，电势能减小；a、c在同一条等势线上，则电场力做的总功等于零，A、B错误，C正确；a、b、c三点的场强关系E a＝E c＜E b，故α粒子的加速度先变大，后变小，D错误．【答案】 Cα粒子散射实验中的功能问题α粒子接近原子核时，电场力做负功，α粒子的动能减小，电势能增加；反之，α粒子离开原子核时，电场力做正功，α粒子的动能增加，电势能减小．α粒子接近原子核的过程是一个加速度变大的减速过程，所以解决相关的问题优先考虑功能规律．【备课资源】(教师用书独具)核物理之父——卢瑟福卢瑟福被公认为是20世纪最伟大的实验物理学家，在放射性和原子结构等方面，都作出了重大的贡献．他还是最先研究核物理的人．除了理论上非常重要以外，他的发现还在很大范围内有重要的应用，如核电站、放射标志物以及运用放射性测定年代等．他对世界的影响极其深远，并且其影响还将持久保持下去．他被称为近代原子核物理学之父．卢瑟福一生还有很多逸闻趣事．1．有个外号叫“鳄鱼”卢瑟福从小家境贫寒，通过自己的刻苦努力，这个穷孩子完成了他的学业．这段艰苦求学的经历培养了卢瑟福一种认准了目标就百折不回、勇往直前的精神．后来他的学生为他起了一个外号——鳄鱼，并把鳄鱼徽章装饰在他的实验室门口．因为鳄鱼从不回头，它张开吞食一切的大口，不断前进.2．摇身一变成为“化学家”1908年，卢瑟福获得该年度的诺贝尔化学奖，他对自己不是获得物理学奖感到有些意外，他风趣地说：“我竟摇身一变，成为一位化学家了！”“这是我一生中绝妙的一次玩笑！”3．杰出的学科带头人卢瑟福还是一位杰出的学科带头人，被誉为“从来没有树立过一个敌人，也从来没有失去一位朋友”的人．在他的助手和学生中，先后荣获诺贝尔奖的竟多达12人.1922年度诺贝尔物理学奖的获得者玻尔曾深情地称卢瑟福是“我的第二个父亲”．科学界中，至今还传颂着许多卢瑟福精心培养学生的小故事．4．是我制造了波浪卢瑟福属于那种“性格极为外露”的人，他总是给那些见过他的人留下深刻的印象．他个子很高，声音洪亮，精力充沛，信心十足，并且极不谦虚．当他的同事评论他有不可思议的能力并总是处在科学研究的“浪尖”上时，他迅速回答道：“说得很对，为什么不这样？不管怎么说，是我制造了波浪，难道不是吗？”几乎所有的科学家都同意这一评价．5．最后一个土豆1895年，在农场挖土豆的卢瑟福收到了英国剑桥大学发来的通知书，通知他已被录取为伦敦国际博览会的奖学金学生．卢瑟福接到通知书后扔掉挖土豆的锄头，喊道：“这是我挖的最后一个土豆啦！”1．(2013·泉州检测)卢瑟福提出原子的核式结构学说的根据是α粒子轰击金箔的实验，在实验中他发现α粒子( )A．全部穿过或发生很小的偏转B．全部发生很大的偏转，甚至有的被反弹回C．绝大多数不发生或只发生很小的偏转，有极少数发生很大的偏转，个别甚至被反弹回D．绝大多数发生很大的偏转，甚至被反弹回，只有少数穿过【解析】根据卢瑟福的核式结构学说，原子有一个很小的核，集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，核外巨大空间为电子的运动空间．因此飞过来的α粒子与原子核正碰而被反弹回的几率非常小，并且与原子核比较近，受库仑力作用发生较大偏转的机会也不多，故绝大多数α粒子离核较远，受库仑力很小，基本上沿直线运动．选项C正确．【答案】 C2．α粒子散射实验结果表明( )A．原子中绝大部分是空的B．原子中全部正电荷都集中在原子核上C．原子内有中子D．原子的质量几乎全部都集中在原子核上【解析】在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子穿过金箔时其运动方向基本不变，只有少数α粒子发生较大角度的偏转，这说明原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在一个很小的核上，这个核就叫原子核．原子核很小，只有少数α粒子在穿过金箔时接近原子核，受到较大库仑力而发生偏转；而绝大多数α粒子在穿过金箔时，离原子核很远，所受库仑斥力很小，故它们的运动方向基本不变．所以本题正确选项为【答案】ABD 3．在α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为( )A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子【解析】α粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，不到α粒子质量的17 000，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一粒尘埃一样．故正确答案为C.【答案】 C4．(2013·厦门检测)α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，α粒子符合下列哪种情况( )A．动能最小B．势能最小C．α粒子与金原子组成的系统的能量最小D．所受原子核的斥力最大【解析】α粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑力做功，动能减少，电势能增加．两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒．根据库仑定律，距离最近时，斥力最大．【答案】AD5．关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是( )A．卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的“枣糕模型”是错误的B．卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论C．卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证“核式结构”理论的正确性D．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论【解析】卢瑟福设计的α粒子散射实验是为了探究原子的结构，并非为了验证汤姆孙模型是错误的，A错误；卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误而提出“核式结构”理论，B错误；卢瑟福做了α粒子散射实验后，由实验现象而提出了“核式结构”结论，C 错误，D正确．【答案】 D。