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课件网) 2 原子的核式结构模型 第十八章 原子结构 历史回顾 J.J.汤姆孙，1857-1940，英国物理学家，电子的发现者。 因通过气体电传导性的研究，测出电子的电荷与质量的比值，1906年获诺贝尔物理学奖。 思考：那么，这两种带电物质是怎样构成原子的呢？ 十九世纪末，汤姆孙通过实验得出阴极射线是_____。 高速电子流 电子的质量 质子质量约为电子质量的 1836倍 电子 正电荷 原子是一个球体，正电荷均匀分布在球体中，电子镶嵌在正电荷之中，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 金的延展性好， 核电荷量大， 核质量大。 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； （约占8000分之一） 极少数α粒子的偏转超过90°； 3、有的（个别）甚至几乎达到180°； （几乎被“撞了回来”） 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？汤姆逊枣糕原子模型能否解释这种现象？ 4、实验现象及分析 （1） α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， α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生模型计算的结果： 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粒子穿过金箔时所受库仑力的合力也很小，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？ 5、实验结论 新的理论： 原子具有核式结构 1、在原子中心有一个很小的核，叫原子核． 2、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里． 3、带负电的电子在核外空间绕着核旋转． 三、原子的核式模型 原子的核式模型可以成功解释实验现象 原子的核式模型可以成功解释实验现象 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 ... ...
