第3节 原子的核式结构模型 [学习目标要求] 1.知道阴极射线是由电子组成的，电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。2.知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象以及原子核式结构模型的主要内容。3.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容。4.知道原子和原子核大小的数量级，原子核的电荷数。 电子的发现 1．阴极射线：阴极发出的一种射线。它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光。 2．J.J.汤姆孙的探究：根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，阴极射线的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。组成阴极射线的粒子被称为电子。 3．密立根实验：电子电荷的精确测定是由密立根通过著名的“油滴实验”做出的。目前公认的电子电荷e的值为e＝1.6×10－19_C(保留两位有效数字)。 4．电荷的量子化：任何带电体的电荷只能是e的整数倍。 5．电子的质量me＝9.1×10－31 kg(保留两位有效数字)，质子质量与电子质量的比值为＝1836。 [判一判] (1)英国物理学家J.J.汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射。(×) (2)阴极射线实际上是高速运动的电子流。(√) (3)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值。(×) 原子的核式结构模型 1．J.J.汤姆孙原子模型：J.J.汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中，有人形象地把J.J.汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“枣糕模型”，如图所示。 2．α粒子散射实验 (1)α粒子散射实验装置由α粒子源、金箔、显微镜等几部分组成，实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于真空中。 (2)实验现象 ①绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进； ②少数α粒子发生了大角度偏转；极少数偏转的角度甚至大于90°，它们几乎被“撞了回来”。 (3)实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了J.J.汤姆孙的原子模型，建立了核式结构模型。 3．核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。 原子核的电荷与尺度 1．原子核的电荷数：各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的原子序数，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数来排列的。 2．原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数就是核中的质子数。 原子核的电荷数＝中性原子的电子数＝质子数。 3．原子核的大小：用核半径描述核的大小。一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为10－15 m，而整个原子半径的数量级是10－10 m，两者相差十万倍之多。 [练一练] (多选)对原子的认识，正确的是( ) A．原子由原子核和核外电子组成 B．原子核的质量就是原子的质量 C．原子核的电荷数就是核中的质子数 D．原子序数等于核电荷量与电子电荷量大小的比值 解析：ACD 原子由原子核和核外电子组成，故A正确；原子核的质量与电子的质量和就是原子的质量，故B错误；原子核的电荷数就是核中的质子数，故C正确；原子序数等于核电荷量与电子电荷量大小的比值，故D正确。 学习任务一 电子的发现及比荷的测定 [导学探究] 如图所示，由K射出的阴极射线在平行金属板PP′间所加的电场作用下发生了偏转，说明了什么？在平行金属板PP′之间单独加哪个方向的磁场，可以让阴极射线向上偏转？ 提示：说明阴极射线是由带电粒子组成的，且带负电。由左手定则可得，在金属板PP′之间单独加垂直纸面向外的磁场，可以让阴极射线向上偏转。 [思维深化] 1．阴极射线带电性质的判断方法 (1)方法一：在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点位置的变化和电场的情况确定带电的性质。 (2)方法二：在阴极射线所经区域加一磁场，根据亮点位置的变化和左手定则确定带电的性质。 2．带电粒子比 ... ...
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