高中物理 18.2 原子的核式结构模型学案(新人教版)选修.doc

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1、课时18. 2　原子的核式结构模型　　1. 了解α粒子散射实验的原理和实验现象。2. 知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容。3. 领会卢瑟福提出原子核式结构模型的实验和思维过程，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实的科学精神，培养学生的抽象思维能力和想象力。4. 知道原子和原子核大小的数量级以及原子核的电荷数。　　1. 汤姆孙的原子模型汤姆孙于1898年提出了原子模型，在这个模型里，把原子看作一个球体，正电荷弥漫性地①均匀(选填“均匀”或“不均匀”)分布在整个球内，电子嵌在球中。2. α粒子散射实验(1)α粒子：α粒子是放射性物质中放射出来的快速运动的粒子，

2、带有两个单位的正电荷，质量为氢原子的②4　倍。 (2)实验装置：由③放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘等组成。(3)实验方法：用放射源发出的α粒子束轰击④金箔，用带有荧光屏的望远镜，在水平面内的不同方向对散射的α粒子进行观察，根据散射到各方向的α粒子所占的⑤比例，可以推测原子中正负电荷的分布情况。(4)实验结果：穿过金箔后，绝大多数α粒子⑥沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。3. 原子核式结构模型原子中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和⑦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⑧绕核高速旋转。4. 原子核的电荷与尺

3、度(1)原子内的电荷关系：各种元素原子核的电荷数与含有的电子数相等。(2)原子核的组成：原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数就是核中的⑨质子数。(3)原子核的大小：原子核的半径的数量级为⑩10-15m，原子半径的数量级为10-10m。　　主题1：α粒子散射实验情景：汤姆孙发现了电子，继而认识到电子是比原子更基本的物质单元，那么电子是如何构成原子的？原子中正、负电荷怎样分布？科学家提出了很多原子模型，其中影响较大的是汤姆孙模型——“枣糕模型”：原子是一个球体，正电荷均匀分布于整个球体，电子镶嵌其中。又称“西瓜模型”。但是，汤姆孙的学生卢瑟福，本想用一个实验来证明他的老师——汤

4、姆孙的原子模型，不料正是这个著名的实验，彻底推翻了汤姆孙的原子模型。问题：(1)卢瑟福做的是什么实验？实验装置有哪些？(2)α粒子散射实验的实验结果怎样？(3)为什么这一实验结果否定了汤姆孙的原子模型？卢瑟福又建立了怎样的原子模型？(4)卢瑟福的核式结构模型如何解释α粒子散射现象？　　主题2：原子核的电荷与尺度情景：原子核的半径无法直接测量，由于只有离核较近的α粒子才能发生大角度偏转，可以将α粒子与原子核接近的最小距离近似认为是原子核的半径，α粒子散射实验提供了估算核半径的最简单的方法。问题：你知道原子核的电荷量吗？原子核的半径的数量级为多少？1. (考查α粒子散射实验的结果

5、)图示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，关于荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下列说法中正确的是(　　)A. 放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B. 放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些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2. (考查α粒子散射实验的解释)卢瑟福对α粒子散射实验的解释是(　　)A. 使α粒子产生偏转的主要原因是原子中电子对α粒子的作用力B. 使α粒子产生偏转的力主要是库仑力C. 原子核很小，α粒子接近它的机会很少

6、，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3. (考查α粒子散射实验轨迹)用α粒子撞击金原子核发生散射，图示中关于α粒子的运动轨迹基本正确的是(　　)A. a　　　　　　B. b　　　　　　C. c　　　　　　D. d4. (考查原子核的电荷与尺度)下列对原子结构的认识，错误的是(　　)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，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10-10m　　拓展一：α粒子散射实验解释1. 在α粒子散射实验中，α粒子的偏转是由于受到原子内

7、正电荷的库仑力而发生的。实验中即使1mm厚的金箔也大约有3300层原子，但绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，只有少数发生了大角度偏转，这说明了什么？　　拓展二：α粒子散射实验中能的关系2. 关于α粒子散射实验，下列说法正确的是(　　)A. α粒子在接近原子核的过程中，动能增加，电势能减少B. α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能增加C. α粒子在远离原子核的过程中，动能增加，电势能减少D. α粒子在远离原子核的过程中，动能减少，电势能增加　　3. 如图所示，实线表示金原子核电场的等势