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课件网) 原子的核式结构模型 第四章 第三节 学习目标 1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。 2．知道 粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。 3.通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。 一百多年前： 汤姆孙首次发现了电子，并知道电子是原子的 组成部分，原子也有内部结构。 化学反应中原子的种类和数目不变，原子是组成 物质的最小微粒； 公元前5世纪： 希腊哲学家提出物质是由不可分的微粒组成的； 19世纪末： 历史回顾 思考：那么，这两种物质是怎样构成原子的呢？ 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，几乎占有原子的全部质量。 电子 正电荷 原子是一个球体，正电荷均匀分布在球体中，电子镶嵌在正电荷液体中，就象枣点缀在一块蛋糕里一样，所以又被人们称为“枣糕模型”。 一.汤姆孙的原子模型 以汤姆孙为首的英国剑桥学派，在原子物理学上所取得的这些惊人成就，使欧洲大陆上的物理学家都拜倒在他们的脚下。 从经典物理学的角度看，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一亿分之一厘米。 研究方法：利用高能的粒子撞击原子 卢瑟福 分析实验现象 认识原子的内部结构 卢瑟福 1909～1911年，卢瑟福、盖革和马斯顿的α粒子散射实验。 1.实验目的 2.实验方法和器材 3.实验过程 4.实验现象及分析 5.实验结论 二、α粒子散射实验 α粒子：带两个单位正电荷，质量约是氢原子质量的4倍，约是电子质量的7300倍 2、实验器材 放射源：放射性元素钋（Po）放出α粒子； 金 箔：作为靶子，厚度极小，可达1μm； 荧光屏：α粒子打在上面发出闪光； 显微镜：能够绕金箔在水平面内运动； α 粒子：从放射源射出来的α 粒子动能很大，打到荧光屏上能产生一个亮斑，可用显微镜观察 为什么用金？ 整个装置放在一个抽真空的容器内 3、实验过程 整个观察过程是十分艰苦的，所用时间也相当长 你能总结出实验现象吗？ 4、实验现象及分析 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； 极少数α粒子的偏转超过90°； 3、有的（个别）甚至几乎达到180°； 卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇，他说：“这是我一生中从未有的最难以置信的事，它好比你对一张纸发射炮弹，结果被弹回来而打到自己身上……” 为什么会这样说？汤姆孙枣糕原子模型能否解释这种现象？ 4、实验现象及分析 （1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？ （2）按照枣糕模型，粒子出现大角度散射有没有可能是原子中正电荷造成的？ 卢瑟福根据他的导师汤姆孙模型计算的结果： 电子质量很小，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，散射角不超过零点几度，发生大角度偏转的概率几乎是零． 枣糕模型无法解释α粒子散射实验现象！ 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； 极少数α粒子的偏转超过90°； 3、有的（个别）甚至几乎达到180°； 说明原子中绝大部分是空的。 可见α粒子受到较大的库仑力作用。 电量和质量分布范围很小，集中在一个核上。 你认为原子中的正电荷和质量应如何分布？ 动画 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。 三、原子的核式模型 实验现象 分析推理 构造模型 局限性：只研究解释了原子的 ... ...
