18.2原子的核式结构模型(DIY)
物理选修3-5人教版 18.2原子的核式结构模型 (共12张PPT)
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 在核外空间绕着核旋转。
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：
原子
体育场
原子核
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) 原子的半径约为 10 ─ 10 m、原子核半径约是 10 ─14 m， 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。
(3) 电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力。
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
绝大多数 α 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但少数 α 粒子发生了较大的偏转，并且有极少数 α 粒子的偏转超过 了90°，有的甚至几乎达到180°。
西瓜模型或枣糕模型能否解释这种现象？
根据汤姆孙模型计算的结果：电子质量很小，对 α 粒子的 运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布， α 粒子 所受库仑力也很小，故 α 粒子偏转角度不会很大。
汤姆孙发现了电子，并且知道了电子是带负电 荷的，人们推断出原子中还有带正电的物质。那么 这两种物质是怎样构成原子的呢？
？
汤姆孙的原子模型பைடு நூலகம்
在汤姆孙的原子模型中，原子是一个球体，正电核均 匀分布在整个球内，电子镶嵌其中。
英国物理学家 汤姆孙
汤姆孙原子模型 （枣糕模型）
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。
运A动. 全情部况α是粒( 子B穿过) 金属箔后仍按原来的方向前进
19-20 第18章 2 原子的核式结构模型
2 原子的核式结构模型[学习目标] 1.了解α粒子散射实验器材、实验原理和实验现象．(重点)2.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容．(重点、难点)3.了解卢瑟福的实验和科学方法，培养抽象思维水平．(重点)一、α粒子散射实验1．汤姆孙原子模型汤姆孙于1898年提出了原子模型，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，电子镶嵌在球中．2．α粒子散射实验(1)实验装置：α粒子源、金箔、放大镜和荧光屏．(2)实验现象：①绝绝大部分的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进．②少数α粒子发生了大角度的偏转．③极少数α粒子的偏转角大于90°，甚至有极个别α粒子被反弹回来．(3)实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了核式结构模型．二、卢瑟福的核式结构模型1．核式结构模型1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫原子核．它集中了原子全部的正电荷和几乎全部的质量，电子在核外空间运动．2．原子核的电荷与尺度1．思考判断(准确的打“√”，错误的打“×”)(1)α粒子散射实验中绝大部分α粒子发生了大角度偏转或反弹．(×)(2)卢瑟福否定了汤姆孙模型，建立了原子核式结构模型．(√)(3)原子的质量几乎全部集中在原子核上．(√)(4)原子中所有正电荷都集中在原子核内．(√)(5)核电荷数等于质子数，也等于中子数．(×)2．(多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，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，下述说法中准确的是( )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只比A位置稍少些C．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数要比A位置少很多D．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光[解析]在卢瑟福α粒子散射实验中，α粒子穿过金箔后，绝绝大部分α粒子仍沿原来的方向前进，故A准确；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、D错误，C准确．[答案] AC3．卢瑟福α粒子散射实验的结果( )A．证实了质子的存有B．证实了原子核是由质子和中子组成的C．证实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．说明了原子的正电荷均匀分布在整个原子中[解析]α粒子散射实验说明原子内存有一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存有中子．[答案] C对α散射实验的理解1．放射源、金箔、荧光屏等，如图所示．2．现象及解释(1)绝绝大部分的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进．绝大部分α粒子离金原子核较远．(2)少数α粒子发生较大的偏转．发生较大偏转的α粒子是因为离金原子核较近，库仑斥力较大．(3)极少数α粒子偏转角度超过90°，有的几乎达到180°.正对或基本正对着金原子核入射的α粒子在库仑斥力作用下先减速至较小速度然后加速远离金原子核．3．实验的注意事项(1)整个实验过程在真空中实行．(2)金箔需要做得很薄，α粒子才能穿过．(3)使用金箔的原因是金的延展性好，能够做得很薄．另外一点就是金的原子序数大，α粒子与金核间的库仑斥力大，偏转明显．【例1】在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核能够看作静止不动，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，其中符合实验事实的是( )[解析]α粒子与原子核相互排斥，运动轨迹与原子核越近，力越大，运动方向变化越明显，故只有C准确．[答案] C(1)分析α粒子散射实验中的现象时，应注意是“绝绝大部分”“少数”还是“极少数”粒子的行为.“大角度偏转”仅仅少数粒子的行为.(2)α粒子散射实验是得出原子核式结构模型的实验基础，对实验现象的分析是建立卢瑟福核式结构模型的关键.通过对α粒子散射实验这个宏观探测，间接地构建出原子结构的微观图景.1．(多选)关于α粒子散射实验，下列说法正确的是( )A．该实验在真空环境中实行B．带有荧光屏的显微镜能够在水平面内的不同方向上移动C．荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上形成的D．荧光屏只有正对α粒子源发出的射线方向上才有闪光[解析]因为α粒子有很强的电离作用，其穿透水平很弱，所以该实验要在真空中实行，选项A正确；α粒子打在荧光屏上会有闪光，为了观察大角度散射，带有荧光屏的显微镜能够在水平面内的不同方向上移动，选项B、C正确，选项D错误．[答案]ABC原子的核式结构模型与原子核的组成核式结构枣糕模型原子内部是非常空旷的，正电荷集中在一个很小的核里原子是充满了正电荷的球体电子绕核高速旋转电子均匀嵌在原子球体内2．原子内的电荷关系：原子核的电荷数即核内质子数，与核外的电子数相等．3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数等于原子核的质子数．4．原子半径的数量级是10－10m，原子核半径的数量级是10－15m，两者相差10万倍之多．【例2】(多选)关于原子的核式结构学说，下列说法正确的是( )A．原子中绝绝大部分是“空”的，原子核很小B．电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力C．原子的全部正电荷和质量都集中在原子核里D．原子核的直径约是10－10 m[解析]因为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，而原子核又很小，所以原子内绝绝大部分区域是“空”的，选项A正确，选项C错误；电子绕原子核的圆周运动是原子核与电子间的库仑力提供向心力，选项B正确；原子核半径的数量级是10－15 m，原子半径的数量级是10－10 m，选项D错误．[答案] AB2．(多选)卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )A．使α粒子产生偏转的主要原因是原子中电子对α粒子的作用力B．使α粒子产生偏转的力是库仑力C．原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝绝大部分的α粒子仍沿原来的方向前进D．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子[解析]原子核带正电，与α粒子之间存有库仑力，当α粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，电子对它的影响可忽略，故A错，B对；因为原子核非常小，绝绝大部分粒子经过时离核较远，因而运动方向几乎不变，只有离核很近的α粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对．[答案] BCD课堂小结1.α粒子散射实验结果：绝绝大部分α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°.2.原子结构模型：在原子的中心有一个很小的核叫原子核，原子的所有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空间里绕核旋转.3.原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数等于原子核中的质子数.知识脉络1．(多选)对α粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有( )A．实验器材有放射源、金箔、带有荧光屏的放大镜B．金箔的厚度对实验无影响C．如果不用金箔改用铝箔，仍会发生散射现象D．实验装置放在空气中和真空中都能够[解析]若金箔的厚度过大，α粒子穿过金箔时必然受较大的防碍而影响实验效果，B错；若改用铝箔，铝核的质量仍远大于α粒子的质量，散射现象仍能发生，C对；若放置在空气中，空气中的尘埃对α粒子的运动会产生影响，故D 错．[答案] AC2．当α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是( ) A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力的作用B．α粒子一直受到原子核的斥力作用C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D．α粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小[解析]α粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B正确；α粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时斥力做正功，速度增大，故D错误．[答案] B3．在α粒子散射实验中，当在α粒子最接近原子核时，关于描述α粒子的相关物理量情况正确的是( )A．动能最大B．势能最小C．势能最大D．α粒子与金原子核组成的系统能量最小[解析]α粒子和金原子核都带正电，库仑力表现为斥力，两者距离减小时，库仑力做负功，故α粒子动能减小，电势能增加，故A、B错误，C正确；系统的能量守恒，选项D错误．[答案] C4.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]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区域；如原子核在②、③区域，α粒子会向①区域偏；如原子核在①区域，可能会出现题图所示的轨迹，故应选A.[答案] A。
新版物理人教版 18.2原子的核式结构模型 (共12张PPT)学习PPT
在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。原子的全
绝在大原多 子数的中α 心粒有子一穿个过很金小属的箔核后，仍叫按做原原来子的核方。向前进，少
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 证 数明发了生原 较子 大核 偏是 转由 ，质 甚子 至和被中 弹子 回组成的
根(2)据原卢子瑟核福所的带原正子电核荷式数模与型核和外α电粒子子数散以射及的该实元验素数在据周，期
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，极少数甚至被弹回 证明了原子核是由质子和中子组成的
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
C. 少数 α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多 (1) 原子的半径约为 10 ─ 10 m、原子核半径约是 10 ─14 m，
原 子 (3) 电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力。
第 2 节：原子的核式结构模型 由于正电荷均匀分布， α 粒子所受库仑力也很小，故 α 粒子偏转角度不会很大。 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： 在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。 绝大多数 α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，少 证明了原子核是由质子和中子组成的 (2) 原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期 数发生较大偏转，极少数甚至被弹回 那么这两种物质是怎样构成原子的呢？ 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： 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。 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 (2) 原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期
绝大多了数 α9粒0子°穿，过金有属箔的后仍甚按原至来的几方向乎前进达，少到180°。
上课 18.2原子的核式结构模型
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”。
α粒子散射实验的结果
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°。
想一想：
• 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？
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DCA NhomakorabeaB
6、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
人教版选修3-5
第十八章 原子结构
第2节 原子的核式结构模型
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
18-2原子的核式结构模型
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，下述说法不正确的是( )
A．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
知识点 3
卢瑟福的核式结构模型
卢瑟福依据 α 粒子散射实验的结果，提出了原子核的核 式结构： 原子中心有一个很小的核，叫 原子核，原子的全部
正 电荷和几乎全部 质量 都集中在核里， 带负电的 电子 在核源自外空间绕核旋转。(如图所示)
知识点 4
原子核的电荷与尺度
原子核的电荷数等于核外 电子 数， 接近于原子序数， 原 子核大小的数量级为 10
A．说明金原子的内部大部分是空的 B．说明α粒子的质量比金原子质量还大 C．说明金原子也是个球体 D．说明α粒子的速度很大
答案：A
三、α粒子散射过程中的受力及能量转化情况 1．α粒子的受力情况 kQq α粒子与原子核间的作用力是库仑斥力F＝ 2 。 r α粒子离原子核越近，库仑力越大，运动加速度越大； 反之，则越小。 方向：α粒子的受力沿原子核与α粒子的连线，由原子核 指向α粒子。
答案：AB
卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有(
)
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
答案：A
解析：卢瑟福的α粒子散射实验使卢瑟福惊奇的就是α粒 子发生了较大角度的偏转，这是由于α粒子带正电，而原子 核极小，且原子核带正电，α粒子能接近原子核的机会很 少，大多数α粒子都从核外的空间穿过，与电子碰撞时如同 子弹碰到尘埃一样，运动方向不会发生什么改变。
人教版物理选修3-5 18.2 原子的核式结构模型 (课件+素材)
二、α 粒子散射实验
α粒子是放射性物质发射的快速运动的 粒子.卢瑟福(E.Rutherford，1871-1937)通过 测量α粒子在电场和磁场的偏向，确定α粒子 的比荷约为氢离子比荷的1/2.
利用闪烁镜和卢瑟福与盖革(H.Geiger 1882-1945)共同发明的计数管，卢瑟福于 1908年测量出α粒子的电荷约为氢离子电荷 的2倍.α粒子是氦原子两次电离的离子He2+.
卢瑟福的提示指引盖革和马斯顿发现α粒 子的大角度散射.
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版物 理选修 3-5 18.2 原子的核式结构模型 (课件＋素材)
10
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版物 理选修 3-5 18.2 原子的核式结构模型 (课件＋素材)
1908年，盖革对α粒子散射开展更多地研究。
发现用金箔代替铝箔可以使α粒子的散射现象更为
明显，决定系统地研究不同物质地散射作用，希
望“对这些物质在散射能力和遏止能力之间建立
某种联系.”
闪烁法计数要求实
验者实验过程中呆在暗室
中，通过显微镜，眼睛全
身贯注地盯着硫化锌屏， 一个一个地计闪烁数.
闪烁法观察α射线
14
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版物 理选修 3-5 18.2 原子的核式结构模型 (课件＋素材)
粗略估算单次散射α粒子偏转角度
粒子动量 p=mv
作用时间 t =R/v
动量变化量 ∆p =Ft
p kZe2
v
p Ek R
Z=79，Ek~5MeV R~1Å 得 ϕ ≈2.27×10-4rad≈0.013° ϕ
原子的核式结构模型课件
6、卢瑟福原子核式构造理论旳主要内容有
（ ACD）
A、原子旳中心有个核，叫做原子核
B、原子旳正负电荷都均匀分布在整个原子中
C、原子旳全部正电荷和几乎全部质量都集中 在原子核里
D、带负电旳电子在核外绕核旋转
7、（97全国）在卢瑟福旳 粒子散射试验中， 有少数粒子发生大角度偏转，其原因是（ A）
A、原子旳正电荷和绝大部分质量集中在一种很 小旳核上 B、正电荷在原子中是均匀分布旳 C、原子中存在着带负电旳电子 D、原子只能处于一系列不连续旳能量状态中
2．卢瑟福原子核式构造模型 3．原子核与原子大小旳数量级
你掌握了吗？
课堂练习：
• 1、提出原子核式构造模型旳科学家是（ C）
A、汤姆孙 B、法拉第 C、卢瑟福 D、奥斯特
2.在用α粒子轰击金箔旳试验中，卢瑟福观察到旳α 粒子旳运动情况是（ B）
A、全部α粒子穿过金属箔后仍按原来旳方向迈 进
B、绝大多数α粒子穿过金属箔后仍按原来旳方 向迈进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回
18.2原子旳核式构造模型
历史回忆
电子是原子旳构成部 分，因为电子是带负 电旳，而原子又是中 性旳，所以推断出原 子中还有带正电旳物 质，几乎占有原子旳 全部质量。 me=9.109×10-31Kg e=1.602×10-19C
思索：那么，这两 J.J.汤姆孙，1857-1940，种物质是怎样构成 英国物理学家，电子 原子旳呢？ 旳发觉者。
从经典物理学旳角度看，汤姆孙旳模型是很成功旳。 解释原子是电中性旳，电子在原子里是怎样分布旳，解释 原子为何会发光，能估计出原子旳大小约为一亿分之一厘 米。
以汤姆孙为首旳英国剑桥学派，在原 子物理学上所取得旳这些惊人成就， 使欧洲大陆上旳物理学家都拜倒在他 们旳脚下。他旳学生卢瑟福也接受了 汤姆孙旳原子模型，1923年卢瑟福提
高中物理-原子的核式结构模型
由于粒子两侧正电 荷对它的斥力有相 当大一部分互相抵 消，使α粒子偏转
的力不会很大
原子中正负电荷分布的研究 汤姆孙的原子模型 “枣糕模型”
被α粒子散射实验否定 卢瑟福提出新的假设
α粒子散射实验结果分析
（3）少数α粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来， 如何解释？ 表明这些α粒子在原子中的某个地方受到了质量、 电量均比它本身大得多的物体的作用。
原子中正负电荷分布的研究 汤姆孙的原子模型 “枣糕模型”
正电荷 在汤姆孙的原子模型中，原子 是一个球体；正电核均匀分布 在整个球内，而电子都象布丁 中的葡萄干那样镶嵌在内。
电子
α粒子散射实验
原子结构非常紧密，一般的方法无法探测其内部结 构，需要用高速粒子对它进行轰击。
α粒子 具有足够的能量，可以接近原子的中心，
18.2 原子的核式 阴极射线是带电微粒流 （在电磁场中偏转）
汤姆孙的实验射线粒子的电荷与氢离子一样 （不同材料的阴极、不同的气体）
对其他现象的研究
（光电效应、热离子发射、β射线）
原子是 电中性
电子是所有原子的组成部分 原子不是组成物质的最小微粒
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。
α粒子散射实验
1909～1911年，英国物理学
卢
家卢瑟福和他的助手们进行了
瑟
粒子散射实验
福
粒子轰击金箔的实验
α粒子散射实验结果分析
（1）α粒子射入金箔时难免与电子碰撞，大角度的 偏转是因为电子造成的吗？
（4）金箔的厚度大约是1μm，金原子的直径大约 是3×10-10m，绝大多数α粒子在穿过金箔时，相当 于穿过几千个金原子的厚度，但它们的运动方向却 没有发生明显的变化。说明什么？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核．
2.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子 核里． 3.带负电的电子在核外空间绕着核旋转．
四.原子核的电荷与尺度
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。
正电荷数 核外电子数 原子序数 质子数
后造成的？ 电子质量很小，对α 粒子的运动方向不会
发生明显影响 （2）按照枣糕模型，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？
由于正电荷均匀分布，α粒 子所受库仑力也很小，故α
粒子偏转角度不会很大。
实验结果却是有八千分之一 的粒子发生了大角度偏转 ！ 原子结构模型必须重新构思!
二.α粒子散射实验
二. α粒子散射实验
2.实验现象
绝大多数α粒子穿过金
箔后仍沿原来方向前进
少数α粒子（约占8000
分之一）发生了较大的 偏转， 偏转的角度甚至大于 90°，也就是说它们几 乎被“撞了回来 ”
二.α粒子散射实验
3.实验分析 汤姆逊枣糕原子模型能否解释？
（1）α粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞
原子核半径约是10-15m， 原子的半径约为10-10m
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：
•
原子
体育场
原子核
1．在α粒子散射实验中，没有考虑α粒子跟电子的
碰撞，其原因是（ B ）
A．α粒子不跟电子发生相互作用．
B．α粒子跟电子相碰时，损失的能量极少，可忽略
C．电子的体积很小，α粒子不会跟电子相碰．
【解析】选B。对于原子核是由质子和中子组成的结论是涉及原子核的结构,与核式 结构无关,核式结构说的是原子结构,不是原子核结构,选项B错。
4. 关于原子的核式结构模型,下列说法正确的是 ( AB )
A.原子中绝大部分是力 C.原子的全部电荷和质量都集中在原子核里 D.原子核的直径的数量级是10-10 m
C A B+
A α粒子在A处的速率比在B处 的速率小；
B α粒子在B处的速率最大； C α粒子在A、C处的速度相同； D α粒子在B处的速率比在C处
的速率小。
从经典物理学的角度看，汤姆孙的模型是很成功的。 解释原子是电中性的，电子在原子里是怎样分布的，解释 原子为什么会发光，能估计出原子的大小约为一亿分之一 厘米。
电子
欧内斯特·卢瑟福 ——原子核物理学之父
23岁时获得了三个学位（文学学 士、文学硕士、理学学士）
1937年10月19日因病在剑桥逝 世，与牛顿和法拉第并排安葬， 享年66岁19。08年获诺贝尔化学奖
粒子
m 4mp
q 2e
v 1 c 10
氦原子核
4 2
He
高 能
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
二. α粒子散射实验
1909～1911年，英国物理学家卢瑟 福指导他的学生盖革和马斯顿进行了α 粒子散射实验
1.实验装置（真空）
放射源——放射性元卢瑟 素钋（Po）放出α粒福 子，(氦核) 金箔——作为靶子， 厚度1μm, (金原子 的质量大，金箔虽薄， 但仍有几千层左右的 金原子） 荧光屏——α粒子打 在上面发出闪光。 显微镜——通过显微 镜观察闪光，且可 360°转动观察不同 角度α粒子到达情况
1895年在新西兰大学毕业后，获得英国剑 桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室，成 为汤姆孙的研究生。提出原子结构的核式 模型，为原子结构的研究做出很大的贡献。 1898年，在汤姆孙的推荐下，担任加拿大 麦吉尔大学的物理教授。 1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理 系主任。 1919年接替退休的汤姆孙，担任卡文迪许 实验室主任。 1925年当选为英国皇家学会主席。1931 年受封为纳尔逊男爵。 1937年10月19日因病在剑桥逝世，与牛 顿和法拉第并排安葬，享年66岁。
以汤姆孙为首的英国剑桥学派，在原子物理学上 所取得的这些惊人成就，使欧洲大陆上的物理学 家都拜倒在他们的脚下。他的学生卢瑟福也接受 了汤姆孙的原子模型，1909年卢瑟福建议其学生 兼助手盖革和罗斯顿用α粒子轰击金箔去验证汤姆 孙原子模型。
让我们来认识一下卢瑟福吧！
欧内斯特·卢瑟福 1871年8月30日生于新西 兰纳尔逊的一个手工业工 人家庭。并在新西兰长大。 他进入新西兰的坎特伯雷 学院学习。 23岁时获得了三个学位 （文学学士、文学硕士、
【解析】选A、B。因为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内,而原子 核又很小,所以原子内绝大部分区域是“空”的,A正确,C错误;电子绕原子核做圆周运 动时,原子核与电子间的库仑引力提供向心力,B正确;原子核直径的数量级是10-15 m, 原子直径的数量级是10-10 m,D错误。
5．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，则以下说法中正确的是（ D ）
3.实验分析
（3）你认为原子中的正电荷应 如何分布，才有可能造成ɑ粒子 的大角度偏转？为什么？
• ①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 • →作用力很大；质量很大；电量集中。
三. 原子的核式结构的提出
揭东一中 高二物理组 2020 年03月
回顾
电子是原子的组成部分，带负电，
质量很小： m p = 1836 me
由于原子是电中性的，因此原 子中还有带正电的物质，且几 乎占有原子的全部质量。
思考：这两种物质是怎样构成原 子的呢？ 汤姆孙:电子的发现者
一.汤姆孙的原子模型——枣糕模型
正电荷
在汤姆孙的原子模型中， 原子是一个球体；正电 荷均匀分布在整个球内， 电子镶嵌其中。
D．由于电子是均匀分布的，α粒子所受电子作用的 合力为零．
2.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（BC ）
2.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（ C ）
3.不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论 是 (B)
A.原子中心有一个很小的原子核 B.原子核是由质子和中子组成的 C.原子质量几乎全部集中在原子核内 D.原子的正电荷全部集中在原子核内