第二节 原子的结构 [学习目标] 1.了解α粒子散射实验器材、实验原理和实验现象．(重点)2.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容．(重点)3.知道原子和原子核大小的数量级，原子和原子核的组成及带电情况．(重点)4.了解卢瑟福的实验和科学方法，培养抽象思维能力． 一、α粒子散射实验 1．汤姆生原子模型(葡萄干布丁模型) 汤姆生于1898年提出了原子模型，他设想原子是一个球体，带正电的部分均匀地分布在其中，质量很小的电子则像布丁中的葡萄干一样镶嵌在内(如图所示)． 2．α粒子散射实验 (1)实验装置：α粒子源、金箔、显微镜和荧光屏． (2)实验现象： α粒子散射实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，但少数α粒子发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至几乎达到180°. 二、原子的核式结构的提出 1．核式结构模型 原子的核式结构：原子的中心有一个带正电的原子核，它几乎集中了原子的全部质量，而电子则在核外空间绕核旋转． 2．原子核的电荷与尺度 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)金箔的厚薄对实验无影响． (×) (2)α粒子大角度的偏转是电子造成的． (×) (3)原子的质量几乎全部集中在原子核上． (√) (4)原子中所有正电荷都集中在原子核内． (√) (5)核电荷数等于质子数，也等于中子数． (×) 2．(多选)关于α粒子散射实验的现象，下列说法正确的是( ) A．绝大部分α粒子穿过金箔后，都不同程度发生了偏转 B．极少数α粒子偏转角度超过90° C．α粒子发生偏转的原因是金原子核对它的库仑力 D．α粒子发生偏转的原因是金原子核与它发生碰撞时的碰撞力 BC [α粒子散射实验的现象是绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来)，A选项错误，B选项正确；造成α粒子散射角度大的原因，是受到的原子核的斥力比较大，C选项正确，D选项错误．] 3．(多选)α粒子散射实验结果表明( ) A．原子中绝大部分是空的 B．原子中全部正电荷都集中在原子核上 C．原子内有中子 D．原子的质量几乎全部都集中在原子核上 ABD [α粒子散射实验现象为：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来．卢瑟福根据该实验现象提出了原子具有核式结构模型：原子中绝大部分是空的，全部正电荷都集中在原子核上，质量几乎全部都集中在原子核上，A、B、D选项正确，C选项错误．] α粒子散射实验现象分析 1.实验背景 α粒子散射实验是卢瑟福指导他的学生做的一个著名的物理实验，实验的目的是想验证汤姆生原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆生原子模型的有力证据．在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型． 2．否定汤姆生的原子结构模型 (1)质量远小于原子的电子，对α粒子的运动影响完全可以忽略，不应该发生大角度偏转． (2)α粒子在穿过原子时，受到各方向正电荷的斥力基本上会相互平衡，对α粒子运动方向的影响不会很大，也不应该发生大角度偏转． (3)α粒子的大角度偏转，否定汤姆生的原子结构模型． 3．大角度偏转的实验现象分析 (1)由于电子质量远小于α粒子质量，所以电子不可能使α粒子发生大角度偏转． (2)使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分．按照汤姆生原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大部分抵消，因而也不可能使α粒子发生大角度偏转，更不能使α粒子反向弹回，这与α粒子散射实验相矛盾． (3)实验现象表明原子绝大部分是空的，原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一 ... ...
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