原子核式结构模型 ppt课件

一、对物质组成和微观结构的认识过程
3、1897年，汤姆逊对阴极射线的研究 实验装置：涂有荧光物质的真空玻璃管 实验操作：金属两端接通高压直流电源 实验现象：荧光物质发光 思考1：是什么物质使荧光物质发光？
（1）阴极射线——带负电的电子 （2）电子质量小于氢原子质量的1/1000
原子还可以再分！
一、对物质组成和微观结构的认识过程
为什么？
一、对物质组成和微观结构的认识过程
4、1909年，卢瑟福 粒子散射实验
实验结果分析： （1）绝大多数α粒子穿过金箔后,与原来 的运动方向偏离不多（平均2º-3º）。 （2）少数α粒子发生了大角度的偏转。 （3）极少数α粒子产生超过90º的大角 度偏转，个别α粒子甚至被弹回。
讨论2：α粒子大角度偏转是不是撞到了 电子？
一、对物质组成和微观结构的认识过程
4、1909年，卢瑟福 粒子散射实验
实验装置介绍：
（1）放射源：放射性元素（铀和镭）
粒子：电量＋2e、质量4u，
速度约3107m/s（高速） （2）金箔：电量＋79e、质量197u
金的特点：很好的延展性 （可以摊得很薄，大约1微米） （3）荧光屏：荧光效应 （4）显微镜（盖格计数器） （5）真空容器：防止气体电离 （6）圆轨道：不同角度观察
一、对物质组成和微观结构的认识过程
4、1909年，卢瑟福 粒子散射实验
1911年，卢瑟福的原子核式结构模型（假说）： （1）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不停地绕核运动
（电子绕核运动所需的向心力就是原子核 对它的电场力）
3、1897年汤姆逊对阴极射线的研究 思考2：原子内的结构是怎样的？
1904年，汤姆逊“葡萄干蛋糕”模型
一、对物质组成和微观结构的认识过程
4、1909年，卢瑟福 粒子散射实验
（左）卢斯福（1871—1937） 新西兰物理学家，汤姆逊的研究 生，卡文迪许实验室的接任者。
培养12位诺奖得主的“核子科学之父”
讨论4：如何用卢瑟福模型解释 粒子散射现象？
一、对物质组成和微观结构的认识过程
4、1909年，卢瑟福 粒子散射实验 数量级估算： 原子核半径约为10－15 m－10－14 m，原子半径为10－10m
原子
体育场
原子核
一、对物质组成和微观结构的认识过程
讨论：原子结构真的是核式结构吗？
一、对物质组成和微观结构的认识过程
原子核式结构模型
第十二章 物质的微观结构
A 原子的核式结构
从宏观到微观
1亿光年
从宏观到微观
直接研究：放大2亿倍的扫描隧道显微镜
一、对物质组成和微观结构的认识过程
1、公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特等人认为： 原子是构成物质的微粒，万物都是由简短的、不可分割的原子构成。
2、1803年，道尔顿提出原子的“实心球模型”
一、对物质组成和微观结构的认识过程
4、1909年，卢瑟福 粒子散射实验
实验结果： （1）绝大多数α粒子穿过金箔后,与原来 的运动方向偏离不多（平均2º-3º）。 （2）少数α粒子发生了大角度的偏转。 （3）极少数α粒子产生超过90º的大角 度偏转，个别α粒子甚至被弹回。
一、对物质组成和微观结构的认识过程
约翰•道尔顿（1766-1844） 英国化学家、物理学家
原子是不可分的
一、对物质组成和微观结构的认识过程
3、1897年，汤姆逊对阴极射线的研究 基于"对气体导电的理论和实验研 究"荣获1906年诺贝尔物理学奖
汤姆逊（1856—1940） 英国物理学家，第三任卡文 迪许实验室主任，以其对电 子和同位素的实验著称。
一、对物质组成和微观结构的认识过程
4、1909年，卢瑟福 粒子散射实验
实验结果分析： （1）绝大多数α粒子穿过金箔后,与原来 的运动方向偏离不多（平均2º-3º）。 （2）少数α粒子发生了大角度的偏转。 （3）极少数α粒子产生超过90º的大角 度偏转，个别α粒子甚至被弹回。
讨论3：原子内的正电荷和质量具有怎样 的结构才可能出现结果（2）和（3）？
德谟克利特的原子论
道尔顿的“实心球模型”
汤姆逊发现电子，否定了原子不可分
汤姆逊的“葡萄干蛋糕模型” 卢瑟福的 粒子散射实验，否决此模型 卢瑟福的“核式结构模型” ？？？实验现象否决此模型
玻尔原子模型
薛定谔的“量子力学模型”
一、对物质组成和微观结构的认识过程
1nm=10-9m
一、对物质组成和微观结构的认识过程
被证实——上升为理论 不被证实——修改或另辟蹊径
二、对物质组成和微观结构的认识的科学方法
4、1909年，卢瑟福 粒子散射实验
实验结果分析： （1）绝大多数α粒子穿过金箔后,与原来 的运动方向偏离不多（平均2º-3º）。 （2）少数α粒子发生了大角度的偏转。
（3）极少数α粒子产生超过90º的大角 度偏转，个别α粒子甚至被弹回。
讨论1：按照汤姆逊的葡萄干蛋糕原子模 型，会不会出现实验结果（2）和（3）？
1Am=10-10m
一、对物质组成和微观结构的认识过程
0.1Am=10-11m
一、对物质组成和微观结构的认识过程
1pm=10-12m
一、对物质组成和微观结构的认识过程
0.1pm=10-13m
二、对物质组成和微观结构的认识的科学方法
1、提出科学假说的方法
已知事实—提出假说与物理模型— 实验验证
一、对物质组成和微观结构的认识过程
4、1909年，卢瑟福 粒子散射实验
1911年，卢瑟福的原子核式结构模型（假说）： （1）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不停地绕核运动
（电子ຫໍສະໝຸດ Baidu核运动所需的向心力就是原子核 对它的电场力）
1908年，卢瑟福获得该年度的诺贝尔化学奖 1921年，卢瑟福的助手索迪获诺贝尔化学奖； 1922年，卢瑟福的学生阿斯顿获诺贝尔化学奖； 1922年，卢瑟福的学生玻尔获诺贝尔物理奖； 1927年，卢瑟福的助手威尔逊获诺贝尔物理奖； 1935年，卢瑟福的学生查德威克获诺贝尔物理奖 1948年，卢瑟福的助手布莱克特获诺贝尔物理奖 1951年，卢瑟福的学生科克拉夫特和瓦耳顿，共同获 得诺贝尔物理奖； 1978年，卢瑟福的学生卡皮茨获诺贝尔物理奖。