18.2原子的核式结构模型(DIY)
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1. 原子的核式结构模型
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
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