原子的核式结构模型(24张ppt)

汤姆生的原子模型
十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电 子是原子的组成部分．由于电子是带负电的， 而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带 正电的物质．那么这两种物质是怎样构成原子 的呢？
了汤 枣姆 糕生 模提 型出
汤姆生
汤姆生的原子模型
在汤姆生的原子 模型中，原子是一个 球体；正电核均匀分 布在整个球内，而电 子都象枣核那样镶嵌 在原子里面．
质子
中子 质子数
核子
电荷数
四.原子核的电荷与尺度
原子核的电荷和大小 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。 （1）原子的半径约为10-10m、原子核半径 约是10-15m，原子核的体积只占原子的体积 的万亿分之一。 （2）原子核所带正电荷数与核外电子数以 及该元素在周期表内的原子序数相等。 （3）电子绕核旋转所需向心力就是核对它 的库仑力。
2.2 原子的核式结构模型
1897年，汤姆孙对阴极 射线研究，发现了电子， 说明原子是可再分，原 子是中性，可推断出原 子中还有带正电的物 质．那么这两种物质是 怎样构成原子的呢？
汤姆孙
19世纪末到20世纪的三十年代，对于电子、光 谱的深入研究以及放射性现象、中子、质子的 发现，引起物理观念的重大变革，创立了新的 理论，导致人们对原子和原子核认识的升华．
第一条现象说明，原子中绝大部分是空的 第二、三现象可看出，α 粒子受到较大的库仑力作用 第四条现象可看出，α粒子在原子中碰到了比他质量大的多 的东西
粒子散射实验
对α 粒子的运动方向不会发生明显影响；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．
原子的核式结构
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绕着核旋转．
卢瑟福提 出的原子 核式结构
原子核的核式结构 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的，举 一10－10 m
原子核半径数量级：10－15 m
问题门诊：
1、为什么不能用电子显微镜来观察原 子的结构？
α粒子散射实验
练 习
1.下列说法中正确的是（ ） A. 卢瑟福提出的原子的核式结构学 说也具有一定的局限性 B.α 粒子散射实验揭示了原子的全 部正电荷都集中在原子核里 C. 汤姆生发现电子揭示了原子核内 部有复杂结构 D. 卢瑟福的 α 粒子散射实验揭示了 原子核有复杂结构
练 习
2、在卢瑟福的 α 粒子散射实验中， 有少数 α 粒子发生大角度偏转，其 原因是（ ） A、原子的正电荷和绝大部分质量集 中在一个很小的核上 B、正电荷在原子中是均匀分布的 C、原子中存在着带负电的电子 D、原子只能处于一系列不连续的能 量状态中
作 业
请你收集必要的数据，估算 氢原子核密度的数量级。并与金 属材料、中子星、黑洞的密度进 行比较。
实验预测
①ɑ粒子在前进中会受到电子的影响吗？
②按照西瓜模型，在ɑ粒子散射实验中会观察到什么 现象？
原子核的组成
1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子， 进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被 他的学生查德威克用实验证实，并得到公认．
原子核的核式结构 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： 体育场 原子
原子核
原子半径数量级：10－10 m 原子核半径数量级：10－15 m
原子核的电荷
α粒子散射实验的应用
+Ze
原子核的电荷
Z
电荷数
电荷数
质子数
电子数
原子序数
思 考
1 、在 α 粒子散射实验中，为什么不用铁 板、纸张、铅箔，而是用“金箔”呢？ 实验中利用了金箔的哪些特性？ 金的延展性好，核电荷量大，核质 量大
第三章
2、α粒子散射实验的装置必须置于真空中吗？
课堂小结 知识与技能
过程与方法 一 原子的核式结构模型
对于微观的、看 情感 态度与价值观 不见摸不着的研究对 汤姆生的“枣糕模型” 不要迷信权威， 象，必须根据其外显 原子的核式结构模型 要立志于创新。要 的实验事实，进行深 原子的核电荷与尺度 敢于去探索发现、 刻的理论分析，才能 正确地建立和完善其 敢于去创造发明。 物理模型。
这个模型不 久就被实验事 实否定了
正电荷 电子
粒子散射实验
1909～1911年，英国物理 学家卢瑟福和他的助手们 进行了 粒子散射实验
卢 瑟 福
著名的
粒子散射实验
粒子散射实验
1、绝大多数α 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进． 2、少数α 粒子发生了较大的偏转． 3、极少数α粒子的偏转超过90°． 4、有的甚至几乎达到180 °．
电子显微镜得分辨率不够,一般非常好 的透射电子显微镜得分辨率也就(A)埃级,而 一般原子半径为几十个皮米,所以用电子显 微镜来观察不到原子的结构,只能观察到材 料的形貌结构。 用扫描隧道显微镜才可以直接观察到原 子。
问题门诊：
2、粒子散射实验装置为什么要放 在真空中？ 3、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，如铝箔等？