《原子的核式结构模型》导学案1
合集下载
相关主题
- 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)。
《原子的核式结构模型》导学案
【自主预习 】
1. 汤姆孙原子模型： 原子是一个球体， 正电荷弥漫性地 ________分布在整个球体内， 电子
________ 其中，有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“
________ 模型”。
说明： 汤姆孙的原子结构模型虽然能解释一些实验事实，
但这一模型很快被新的实验事实
例题答案：
1. 【答案】 A、 C、 D 【解析】卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：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里
绕着核旋转，由此可见 B选项错， A、 C、 D选项正确。
2. 解析：对实验结果来看，只有 答案： B
进，因此在 A位置观察到闪光次数最多，故 A 正确，少数 α粒子发生大角度偏转，因此从 A到
D观察到的闪光会逐渐减小，因此 B、 D正确， C错。 答案： C 2. 解析： 由 α粒子散射实验装置及其作用，可选 A、 B、 C；对于 C项，考虑到有少数的
α粒子因为靠近金原子核，受到斥力而改变了运动方向，故
D错。
答案： A 、 B、 C
3. 解析： 根据 α粒子散射实验现象，绝大多数 α粒子穿过金箔后沿原来方向前进，少数
发生较大的偏转，极少数偏转角几乎到 180°，可知 A、 C不正确，而实验结果不能判定原子 的大小为 10－10 m，只有 D项才是上述实验结果，故答案选 D。
答案： D
4. 解析： 在 α 粒子散射实验中，粒子间的主要作用力是库仑力。
10．如图 11－ 3所示为 α粒子散射实验中 α粒子穿过某一金属原子核附近时的示意图，
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处的速度小
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
A、B 、
答案： B
5. 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，碰撞时电子对 α粒子的运动影响极小，几乎不改变其运动方向，故
C正确。
答案： C 6. 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；系统的能量守恒，由库仑定律可知随着距离的减
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
三、卢瑟福的核式结构模型对 α 粒子散射分析 【例 5】 卢瑟福对 α 粒子散射实验的解释是 ( )
A．使 α粒子产生偏转的力主要是原子中电子对 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， 所以绝大多数的 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
________ 质量，电
子在正电体的 ________运动。 正电体的尺度是很小的， 被称为 ________。所以卢瑟福的电子
结构模型因而被称为 ________结构模型。
4．原子由带电荷 ________的核与核外 Z个电子组成。原子序数 Z等于 ________与电子电荷
大小的比值。原子核由 ________和 ________组成的，原子核的电荷数就是核中的 ________
小，库仑斥力逐渐增大。
答案： A 、 D 7. 解析： α粒子被金原子核散射的过程一直受到原子核对
α粒子的库仑斥力作用，靠近
过程库仑斥力做负功， α粒子动能减小，电势能增大；远离过程库仑斥力做正功，
α粒子动
能增大，电势能减小。所以散射过程中 α粒子一直受到库仑斥力作用， α粒子的速度先减小
后增大，即正确选项为 B 。 答案： B
—— α 粒子散射实验所否定。
2． α 粒子散射实验现象：绝大多数 α 粒子穿过金箔后，基本上 ________方向前进，但有
ห้องสมุดไป่ตู้
少数 α 粒子 ( 约占八千分之一 ) 发生了 ________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”
3．卢瑟福原子结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有
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，向心力为库仑力 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－ 10 m
【例 4】． 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
数。
5． α 粒子散射实验
1909～ 1911年卢瑟福和他的助手做了用 α粒子轰
击金箔的实验，获得了重要的发现。
(1) 实验装置 ( 如图 18－2－ 1所示 )
说明：①整个实验过程在真空中进行。 ②金箔很薄， α 粒子 ( 42He核 ) 很容易穿过。
(2) 实验结果：
绝大多数 α 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数
【例 2】 ． 下列关于卢瑟福 α 粒子散射实验结果的叙述正确的是 (
)
A．全部 α 粒子都穿过金箔未发生偏转
B．绝大多数 α 粒子穿过金箔未发生偏转，少数发生较大偏转，极少数被弹回
C．绝大多数 α 粒子发生很大偏转，只有少数穿过金箔
D．所有 α 粒子都发生较大偏转
二、 原子核的电荷与尺度 【例 3】 下列对原子结构的认识，错误的是 ( )
8. 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，
所以原子内绝大部分区域是 “ 空 ” 的， A 正确， 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。
()
8．关于原子的核式结构模型，下列说法正确的是
()
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的向心力是原子核对它的库仑力
C．原子的全部电荷和质量都集中在原子核里
－ 10
D．原子核的直径的数量级是 10 m
9.用 α粒子撞击金原子核发生散射，图 11－ 2中关于 α粒子的运动轨迹正确的是 ( ) A．a B． b C． c D．d
B说法是与实验现象相吻合的。
3. 【答案】 D 【解析】卢瑟福α粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，卢瑟福提出
了关于原子的核式结构学说，并估算出原子核直径的数量级为
10－ 15 m ，而原子直径的数
量级为 10－ 10 m，是原子核直径的十万倍，所以原子内部是十分“空旷”的，核外带负电
α 粒子发生了
大角度的偏转，偏转角度甚至大于 90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”。
(3) 实验分析
按照汤姆孙的“枣糕”原子模型， α 粒子如果从原子之间或原子的中心线穿过时，它
受到周围的正负电荷作用的库仑力是平衡的， α 粒子不产生偏转； 如果 α 粒子偏离原子的中
心轴线穿过， 两侧电荷作用的库仑力相当于一部分被抵消， α粒子偏转很小； 如果 α粒子正
对着电子射来， 质量远小于 α 粒子的电子不可能使 α 粒子发生明显偏转， 更不可能使它反弹。
所以 α 粒子的散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型。
(4) 原子的核式结构模型： ( 见上面 3)
【典型例题 】 一、 α 粒子散射实验 【例 1】 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．原子的全部正电荷与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
－10
B．原子的大小为 10 m C．原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上 D ．原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
4．在 α粒子的散射实验中，使少数 )
A ．万有引力
B ．库仑力
C．磁场力
D ．核力
α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对
α粒子的 (
5． α粒子散射实验中，不考虑电子和 α粒子的碰撞影响，这是因为 ( ) 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
的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力而绕核旋转。所以本题应选
D。
4. 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，只有 α粒子质量的 1/7 300，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： C
【课后练习】
1．如图 11－ 1为 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
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 时少得多
A位置
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
6．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 正确的是 ( )
A ．动能最小
α粒子的有关物理量情况
B．势能最小 C． α粒子与金原子核组成的系统能量最小 D． α粒子所受金原子核的斥力最大
7．在 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，后受到原子核的引力作用 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
答案： A 、 B
9. 解析： α粒子受金原子核的排斥力，方向沿两者的连线方向，运动轨迹弯向受力方
向的一侧， A 、 B均错误；离原子核越近， α粒子受到的斥力越大，偏转越大， C、D 正确。
答案： C、 D
10． CD
A、B、
2．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进行 B．带有荧光屏的显微镜可以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
3．卢瑟福的 α粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况 ( ) A ．原子内存在电子
5. 【答案】 B、 C、 D
【解析】原子核带正电与α粒子间存在库仑力，当α粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，
故 B对， A错；由于原子核非常小， 绝大多数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。
课后练习答案： 1. 解析： 根据 α粒子散射实验的现象，绝大多数 α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前
【自主预习 】
1. 汤姆孙原子模型： 原子是一个球体， 正电荷弥漫性地 ________分布在整个球体内， 电子
________ 其中，有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“
________ 模型”。
说明： 汤姆孙的原子结构模型虽然能解释一些实验事实，
但这一模型很快被新的实验事实
例题答案：
1. 【答案】 A、 C、 D 【解析】卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是：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里
绕着核旋转，由此可见 B选项错， A、 C、 D选项正确。
2. 解析：对实验结果来看，只有 答案： B
进，因此在 A位置观察到闪光次数最多，故 A 正确，少数 α粒子发生大角度偏转，因此从 A到
D观察到的闪光会逐渐减小，因此 B、 D正确， C错。 答案： C 2. 解析： 由 α粒子散射实验装置及其作用，可选 A、 B、 C；对于 C项，考虑到有少数的
α粒子因为靠近金原子核，受到斥力而改变了运动方向，故
D错。
答案： A 、 B、 C
3. 解析： 根据 α粒子散射实验现象，绝大多数 α粒子穿过金箔后沿原来方向前进，少数
发生较大的偏转，极少数偏转角几乎到 180°，可知 A、 C不正确，而实验结果不能判定原子 的大小为 10－10 m，只有 D项才是上述实验结果，故答案选 D。
答案： D
4. 解析： 在 α 粒子散射实验中，粒子间的主要作用力是库仑力。
10．如图 11－ 3所示为 α粒子散射实验中 α粒子穿过某一金属原子核附近时的示意图，
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处的速度小
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
A、B 、
答案： B
5. 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，碰撞时电子对 α粒子的运动影响极小，几乎不改变其运动方向，故
C正确。
答案： C 6. 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；系统的能量守恒，由库仑定律可知随着距离的减
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
三、卢瑟福的核式结构模型对 α 粒子散射分析 【例 5】 卢瑟福对 α 粒子散射实验的解释是 ( )
A．使 α粒子产生偏转的力主要是原子中电子对 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， 所以绝大多数的 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
________ 质量，电
子在正电体的 ________运动。 正电体的尺度是很小的， 被称为 ________。所以卢瑟福的电子
结构模型因而被称为 ________结构模型。
4．原子由带电荷 ________的核与核外 Z个电子组成。原子序数 Z等于 ________与电子电荷
大小的比值。原子核由 ________和 ________组成的，原子核的电荷数就是核中的 ________
小，库仑斥力逐渐增大。
答案： A 、 D 7. 解析： α粒子被金原子核散射的过程一直受到原子核对
α粒子的库仑斥力作用，靠近
过程库仑斥力做负功， α粒子动能减小，电势能增大；远离过程库仑斥力做正功，
α粒子动
能增大，电势能减小。所以散射过程中 α粒子一直受到库仑斥力作用， α粒子的速度先减小
后增大，即正确选项为 B 。 答案： B
—— α 粒子散射实验所否定。
2． α 粒子散射实验现象：绝大多数 α 粒子穿过金箔后，基本上 ________方向前进，但有
ห้องสมุดไป่ตู้
少数 α 粒子 ( 约占八千分之一 ) 发生了 ________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”
3．卢瑟福原子结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有
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，向心力为库仑力 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－ 10 m
【例 4】． 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
数。
5． α 粒子散射实验
1909～ 1911年卢瑟福和他的助手做了用 α粒子轰
击金箔的实验，获得了重要的发现。
(1) 实验装置 ( 如图 18－2－ 1所示 )
说明：①整个实验过程在真空中进行。 ②金箔很薄， α 粒子 ( 42He核 ) 很容易穿过。
(2) 实验结果：
绝大多数 α 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数
【例 2】 ． 下列关于卢瑟福 α 粒子散射实验结果的叙述正确的是 (
)
A．全部 α 粒子都穿过金箔未发生偏转
B．绝大多数 α 粒子穿过金箔未发生偏转，少数发生较大偏转，极少数被弹回
C．绝大多数 α 粒子发生很大偏转，只有少数穿过金箔
D．所有 α 粒子都发生较大偏转
二、 原子核的电荷与尺度 【例 3】 下列对原子结构的认识，错误的是 ( )
8. 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，
所以原子内绝大部分区域是 “ 空 ” 的， A 正确， 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。
()
8．关于原子的核式结构模型，下列说法正确的是
()
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的向心力是原子核对它的库仑力
C．原子的全部电荷和质量都集中在原子核里
－ 10
D．原子核的直径的数量级是 10 m
9.用 α粒子撞击金原子核发生散射，图 11－ 2中关于 α粒子的运动轨迹正确的是 ( ) A．a B． b C． c D．d
B说法是与实验现象相吻合的。
3. 【答案】 D 【解析】卢瑟福α粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，卢瑟福提出
了关于原子的核式结构学说，并估算出原子核直径的数量级为
10－ 15 m ，而原子直径的数
量级为 10－ 10 m，是原子核直径的十万倍，所以原子内部是十分“空旷”的，核外带负电
α 粒子发生了
大角度的偏转，偏转角度甚至大于 90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”。
(3) 实验分析
按照汤姆孙的“枣糕”原子模型， α 粒子如果从原子之间或原子的中心线穿过时，它
受到周围的正负电荷作用的库仑力是平衡的， α 粒子不产生偏转； 如果 α 粒子偏离原子的中
心轴线穿过， 两侧电荷作用的库仑力相当于一部分被抵消， α粒子偏转很小； 如果 α粒子正
对着电子射来， 质量远小于 α 粒子的电子不可能使 α 粒子发生明显偏转， 更不可能使它反弹。
所以 α 粒子的散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型。
(4) 原子的核式结构模型： ( 见上面 3)
【典型例题 】 一、 α 粒子散射实验 【例 1】 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．原子的全部正电荷与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
－10
B．原子的大小为 10 m C．原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上 D ．原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
4．在 α粒子的散射实验中，使少数 )
A ．万有引力
B ．库仑力
C．磁场力
D ．核力
α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对
α粒子的 (
5． α粒子散射实验中，不考虑电子和 α粒子的碰撞影响，这是因为 ( ) 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
的电子由于受到带正电的原子核的库仑引力而绕核旋转。所以本题应选
D。
4. 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，只有 α粒子质量的 1/7 300，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： C
【课后练习】
1．如图 11－ 1为 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
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 时少得多
A位置
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
6．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 正确的是 ( )
A ．动能最小
α粒子的有关物理量情况
B．势能最小 C． α粒子与金原子核组成的系统能量最小 D． α粒子所受金原子核的斥力最大
7．在 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，后受到原子核的引力作用 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
答案： A 、 B
9. 解析： α粒子受金原子核的排斥力，方向沿两者的连线方向，运动轨迹弯向受力方
向的一侧， A 、 B均错误；离原子核越近， α粒子受到的斥力越大，偏转越大， C、D 正确。
答案： C、 D
10． CD
A、B、
2．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进行 B．带有荧光屏的显微镜可以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
3．卢瑟福的 α粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况 ( ) A ．原子内存在电子
5. 【答案】 B、 C、 D
【解析】原子核带正电与α粒子间存在库仑力，当α粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，
故 B对， A错；由于原子核非常小， 绝大多数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。
课后练习答案： 1. 解析： 根据 α粒子散射实验的现象，绝大多数 α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前