2019年人教版高中物理选修3-5导学案：18.1、2电子的发现、原子核式结构(无答案)

2016级高二物理案（74）

电子的发现、原子的核式结构【课前案】

编制：孙强审核：崔宝利日期：

教师寄语：那些痴心人不由分说的埋头苦干，在迷茫困境中的不加退缩，在摸不清前路时一贯如故的辛勤耕耘，都会在今后不知什么时刻，悄悄地开花结果!

【学习目标】

1．知道电子的发现和汤姆孙原子模型。

2．知道卢瑟福原子核式结构模型的建立过程，体会科学家进行科学探究的方法。

⑴知道卢瑟福α粒子散射实验的实验方法和实验现象。

⑵知道原子的核式结构模型。

⑶理解卢瑟福的原子核式结构学说对α粒子散射实验的解释。

【知识提要】

一、电子的发现和汤姆孙原子模型

1.汤姆孙的阴极射线实验发现电子

⑴阴极射线粒子比荷大约是C/kg；

⑵粒子带负电，电荷量与氢离子，质量是氢离子的；

2.密立根利用油滴实验测得了电子的电荷量e=_________C，证明了任何带电体的电荷只能是

e的整数倍（电荷量子化），所以电荷量e叫做基本电荷，又叫。

3.汤姆孙的原子模型

如图，被称为葡萄干面包（或枣糕、西瓜）模型．该模型能解释一些实验现象，但几年后被英国物理学卢瑟福发现新的实验事实否定了。

说明：人类对原子结构的认识有一个发展过程，不是一开始就能得出正确的结论。

二、卢瑟福原子核式结构模型的建立过程

1.卢瑟福α粒子散射实验

⑴实验方法：用从放射源发射的α粒子束轰击_______，

利用荧光接收，探测通过金箔后的α粒子_______情况。

⑵实验目的：α粒子通过金箔时，由于金原子中的带电粒

子对α粒子有_______作用，一些α粒子的_________

改变，也就是发生了α粒子散射，统计散射到各个方向的α粒子_________，即可推知原子中_______的分布情况。

⑶实验结果：穿过金箔后，α粒子仍沿原来的方向前进，但有_______α粒子（约

占八千分之一）发生了较大的偏转，有的偏转的角度超过了900，有的甚至被。

2.原子核式结构模型

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

模型：在原子中心有一个很小的核，叫，原子的全部正电荷和几

乎全部质量都集中在内，带负电的电子在核外空间绕核旋转。

按照卢瑟福的核式结构学说，可以很容易地解释α粒子的散射实验现

象，如图所示,由于原子核很小，大部分α粒子穿过金箔时都离核很远，受

到的斥力很小，它们的运动几乎不受影响；只有极少数α粒子从原子核附

近飞过，明显地受到原子核的库仑斥力而发生大角度的偏转。

3.原子核的大小：实验确定的原子核半径的数量级为______m，而整个原子半径的数量级是______m，可见原子内部是十分“空旷”的。

电子的发现、原子的核式结构【课中案】

例1.对阴极射线的认识，下列说法错误

．．的是（）

A. 阴级射线带正电

B. 阴级射线的比荷比氢原子的比荷大

C. 阴极射线管是用来观察电子束运动轨迹的装置

D. 借助阴极射线管我们可以看到每个电子的运动轨迹

E. 阴极射线管内部抽成真空

F. 阴极射线管工作时，它的阴极和阳极之间存在强电场

例2.人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名

的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所

示。下列说法中正确的是（）

A. α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关

B. 科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型

C. 科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型

D. 科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了玻尔的原子模型

例3.卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（）

A．原子的中心有个核，叫原子核

B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中

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．带负电的电子在核外绕着核旋转

例4.用α粒子轰击金箔，α粒子在接近金原子核时发生偏转的情况

如图所示，则α粒子的路径可能是( )

A．a B．b C．c D．a、b、c都是不可能的

12．电子所带电荷量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通

过油滴实验测得的．他测定了数千个带电油滴的电荷量，发现这

些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍．这个最小电荷量就是

电子所带的电荷量．密立根实验的原理图如图4所示，A、B是两

块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电．从喷雾器嘴

喷出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中．小油滴由于摩擦而

带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重

力平衡．已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105 N/C，油滴半径是1.64×10－4 cm，油的密度是0.851 g/cm3，求油滴所带的电荷量．这个电荷量是电子电荷量的多少倍？(g取9.8 m/s2)

电子的发现、原子的核式结构【课后案】班级：姓名：

1．汤姆孙对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是( )

A．任何物质中均有电子B．不同的物质中具有不同的电子

C．电子质量是质子质量的1 836倍D．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元

2. 1913年美国科学家密立根通过油滴实验()

A．发现了中子B．发现了电子C．测出了中子的质量D．测出了电子的电荷量

3.下列关于原子核结构的说法正确的是（）

A．电子的发现说明了原子核内部还有复杂的结构

B．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构

C．α粒子散射实验中绝大多数α粒子发生了大角度偏转

D．α粒子散射实验中有的α粒子生了大角度偏转的原因是α粒子与原子核发生碰撞所致

4.在α粒子散射实验中，并没有考虑电子对粒子偏转角度的影响，这是因为（）

A．电子体积很小，以致α粒子碰不到它

B．电子质量远比比α粒子小，所以它对α粒子运动到影响极其微小

C．α粒子使各个电子碰撞的效果相互抵消

D．电子在核外均匀分布，所以α粒子受电子作用的合外力为零

5. 关于α粒子散射实验的下述说法中正确的是（）

A．在实验中观察到的现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过900，有的甚至被弹回，接近1800

B．使α粒子发生明显偏转的力是来自于带正电的核及核外电子，当α粒子接近核时，是核的排斥力使α粒子发生明显的偏转，当α粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显的偏转C．实验表明原子的中心有一个极小的核，它占有原子体积的极

小部分

D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量

6．如图所示为α粒子散射实验中的一些曲线，这些曲线中可能

是粒子运动轨迹的是 ( )

A．a B．b C．c D．d

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

时的轨迹如图所示.图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过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α粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是（）

A.一定在①区域

B.可能在②区域

C.可能在③区域

D.一定在④区域

8. 根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中，α粒子在b点时距原子核最近。下列说法正确的是( )