原子的核式结构模型

4、物理研究的过程 现象
总结 规律 建立 模型 解释 现象 实验 检验
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六、课堂练习
1、在用α粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观 察到的α粒子的运动情况是（ B ） A、全部α粒子穿过金箔后仍按原来的方向 前进 B、绝大多数α粒子穿过金属箔后仍按原来 的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚 至被弹回 C、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，甚至被弹 回 D、全部α粒子都发生很大偏转 19
原子的核式结构模型
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一、汤姆孙模型
1、模型提出
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 子镶嵌其中。所以又 被人们称为“西瓜模 型”或“枣糕模型”。
正电荷
电子
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2、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10－10 m。
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2、思考与讨论
（ 1 ）、 粒子射入金箔时难 免与电子碰撞。试估计这种碰撞 对 粒子速度影响的大小。


（ 2 ）、按照汤姆孙的原子模型，正 电荷均匀分布在整个原子球体内。请 分析： 粒子穿过金箔，受到电荷的 作用力后，沿哪些方向前进的可能性 较大，最不可能沿哪些方向前进。

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2、卢瑟福α粒子散射实验的结果 ( C ) 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
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来自百度文库
3、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 ）
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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， 极少数α粒子的偏转 超过了90°，有的甚 至几乎被撞了回来。
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3、实验分析
（1）、大角度偏转不可能是电子造成的 （2）、 粒子的偏转的主要原因是受到 了原子中除了电子以外的其他物质作用， 而这部分物质质量很大，并且带正电 （3）、汤姆孙模型无法解释大角度散 射实验 （4）、占原子质量绝大部分的带正电的 那部分物质集中在很小的空间范围
3、汤姆孙为什么提出这样 的模型？
正离子的轰击，紫外光的照射， 金属受热，放射性物质的自发辐 射都能发射电子。
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4、勒纳德实验
较高速度的电子很容易穿透原子， 看来原子不是一个实心球体。
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二、 粒子散射实验
1、实验装置
放射源——放射性元
素钋（Po）放出α粒子， α粒子是氦核，带2e正 电荷，质量是氢原子 的4倍，电子的7300倍， 具有较大的动能。 金箔——作为靶子， 厚度1μm, 重叠了3000 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粒子的到达情况。
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4、利用α粒子散射实验，可以估 算出 ( D ) A、原子核外电子大小 B、电子运动速度 C、原子的大小 D、原子核的大小
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5、 α 粒子散射实验用的是金箔、铂 箔等重金属箔，为什么不用轻金属箔， 例如铝箔？
（1）、金（铂）的延展性很 好，金箔（铂箔）可以碾展 得极薄（都可以达到对可见 光透明的程度）。这样，在 厚度方向上金原子的个数很 少。（2）金核（铂核）比铝 核重，对α粒子的作用更强
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三、原子的核式结构的提出
1、原子的核式结构
原子中带正电部分的体积很小，但几 乎占有全部质量，电子在正电体（原 子核）的外面运动
行星 模型
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2、对α粒子散射实验现象的解释
α粒子穿过原子时，电子对α粒子运动 的影响很小，影响 α粒子运动的主要是带 正电的原子核。
而绝大多数的 α 粒子穿过原子时离核较远， 受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有 改变，只有极少数 α粒子可能与核十分接 近，受到较大的库仑斥力，才会发生大角 15 度的偏转 。
2、通过估算数据进行检验
3.64106 N
（2）、核与原子的体积比
3 V核 （ 10－15 m） ＝ －10 3 ＝ 10－15 V原子 （ 10 m）
原子比作足球场， 原子核仅相当于 一只蚂蚁
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五、课堂小结
1、α粒子散射实验装置、现象、意义
2、卢瑟福原子核式结构模型
3、原子核与原子大小的数量级
四、原子核的电荷与尺度
1、α 粒子散射实验的计算结果
（1）、确定各元素原子核的电荷
（2）、推算出原子内含有的电子数 （3）、估算原子核半径
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核半径 10 m
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（1）、 粒子与金原子核间的库仑力
Qq F k 2 r
19 19 2 1 . 6 10 79 1 . 6 10 9.0 109 N 10 2 (10 )
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6、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 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
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