高中物理-原子的核式结构模型学案

高中物理-原子的核式结构模型学案

【学习目标】

1．了解α粒子散射实验原理和实验现象。

2．知道卢瑟福的原子核式结构的主要内容。

3．知道原子核及原子大小的数量级。

【重点难点】

1．α粒子散射实验的现象及其成因。

2．原子核式结构模型的内容。

【课前预习】

1．α粒子散射实验

（1）在卢瑟福的α粒子散射实验之前,汤姆孙就提出了一种原子结构模型——“枣糕模型”。他认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内,________镶嵌其中。后来被卢瑟福的α粒子散射实验否定了这种原子结构模型。

（2）卢瑟福的α粒子散射实验现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原方向运动,说明原子内部绝大部分是________的；少数α粒子穿过金箔后发生了偏转,说明原子内部有带_____电的部分；极少数α粒子穿过金箔时发生了大角度（有的甚至大于90︒）偏转,说明原子内部存在________和__________相当集中的核心部分。

2．原子的核式结构模型

（1）原子核式结构的内容是：在原子的中心有一个很小的核叫________,原子的全部________和几乎全部的_______都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。

（2）原子半径的数量级为_________m,原子核半径的数量级为_____________m,两者相差十万倍,这就是原子内部绝大部分是空的的原因。

【预习检测】

1．如果汤姆孙的枣糕模型成立,用α粒子“轰击”单原子厚度的金箔,下列叙述正确的是（）

A.电子的吸引力会使α粒子产生很大的偏转

B.两侧正电荷对α粒子的库仑斥力有相当一部分相互抵消,使α粒子偏转的库仑力合力不会很大

C.电子的质量很小,故电子的吸引力不会使α粒子产生很大的偏转

D.两侧正电荷对α粒子的库仑力合力会很大,导致α粒子产生很大的偏转

2．关于α粒子散射实验装置及其作用的描述中,下列说法正确的是（）

A．整个实验必须在真空条件下进行,是因为α粒子只能存在于真空中

B．用强光束代替α粒子,散射效果更明显

C．如果选用铝箔做实验效果会更好

D．荧光屏利用了α粒子荧光效应,便于观察

3．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．动能先增加,后减少B．电势能先减少,后增加

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

4．关于原子核,下列说法正确的是（）

A．原子核由电子和中子组成B．原子核的质量与原子质量几乎相等

-C．原子的正电荷全部集中在原子核内D．原子核的半径约为10

10m

参考答案

【课前预习】

1.（1）电子；（2）空,正,质量,正电荷；

--

2．（1）原子核,正电荷,质量；（2）10

10~10

10-,1514

【预习检测】

1．BC, 2．D, 3．C, 4．BC

▲堂中互动▲

【典题探究】

【例题1】如图所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一金原子核附近时的示意图,A、B、C三点分别位于两个等势面上,则以下说法正确的是（）

A ．α粒子在A 处的速度比在

B 处速度小

B ．α粒子在B 处的速度最大

C ．α粒子在A 、C 处的速度大小相等

D ．α粒子在B 处速度比在C 处速度小

〖解析〗由能量守恒定律可知,在A 、B 、C 三点上,A 、C 位于原子核形成的同一等势面上,电势能和动能均相同,则A 、C 两点速率相同；由A 到B,α粒子克服库仑力做功,动能减小,电势能增大,故B 点速度最小,D 正确。

［答案］CD

【例题2】如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为0T ,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀

强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则（ ）

A ．若磁场方向指向纸里,质点运动的周期大于0T

B ．若磁场方向指向纸里,质点运动的周期小于0T

C ．若磁场方向指向纸外,质点运动的周期大于0T

D ．若磁场方向指向纸外,质点运动的周期小于0T

〖解析〗由匀速圆周运动、库仑定律、洛仑兹力、左手定则等知识列出： 未加磁场：2

220

4kQq m r r T π= ① 磁场指向纸里：2

221

4kQq qvB m r r T π-= ② 磁场指向纸外：2

222

4kQq qvB m r r T π+= ③ 比较上述式子,1020,T T T T ><,故A 、D 选项正确。

［答案］AD