高中物理 第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎 3.2 原子的結(jié)構(gòu)教案 粵教版選修35

3.2 原子的結(jié)構(gòu)課堂互動三點(diǎn)剖析一、粒子散射實(shí)驗(yàn)1.裝置：放射源、金箔、熒光屏等，如圖3-2-1所示.圖3-2-12.現(xiàn)象：絕大多數(shù)的粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn).少數(shù)粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn).極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)角度超過90,有的幾乎達(dá)到180 .3.說明：整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程在真空中進(jìn)行.使用金箔的原因是由于金的延伸性好，可以做得很薄，可認(rèn)為只有一層金原子.4.實(shí)驗(yàn)分析：由于電子質(zhì)量遠(yuǎn)小于粒子質(zhì)量，所以電子不可能使粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn).使粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的只能是原子中帶正電的部分，按照湯姆生原子模型，正電荷在原子內(nèi)是均勻分布的，粒子穿過原子時(shí)，它受到的兩側(cè)斥力大部分抵消，因而也不可能使粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，更不能使粒子反向彈回，這與粒子的散射實(shí)驗(yàn)矛盾.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明原子絕大部分是空的，除非原子的幾乎全部質(zhì)量和所有正電荷都集中在原子中心的一個(gè)很小的核上，否則，粒子大角度散射是不可能的 .5.實(shí)驗(yàn)意義：否定了湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型.提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，明確了原子核大小的數(shù)量級.二、原子核式結(jié)構(gòu)模型1.內(nèi)容：原子的中心有一個(gè)很小的核，稱為原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn).2.原子核的大小數(shù)量級為10-15 m，只相當(dāng)于原子半徑的十萬分之一，體積只是原子體積的萬億分之一.3.核式結(jié)構(gòu)對實(shí)驗(yàn)的解釋，原子核很小，原子內(nèi)部大部空間都是空的，當(dāng)粒子射過時(shí)，大部分料子在不受力的空間內(nèi)，所以大部分粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)靠近原子核的粒子由于受到了原子核的庫侖力而發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，正對原子核的粒子受到與速度相反的庫侖力作用，因而被反彈回來.各個(gè)擊破【例1】 關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（ ）A.該實(shí)驗(yàn)在真空環(huán)境中進(jìn)行B.帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內(nèi)的不同方向上移動C.熒光屏上的閃光是散射的粒子打在熒光屏上形成的D.熒光屏只有正對粒子源發(fā)出的射線方向上才有閃光解析：該實(shí)驗(yàn)在真空中進(jìn)行，帶有熒光屏的顯微鏡可在水平面內(nèi)移動，正對粒子源發(fā)出的射線方向上的熒光屏上閃光多，其他方向上閃光少.答案：ABC類題演練1關(guān)于盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（ ）A.大部分粒子穿過金屬箔沒有顯著偏轉(zhuǎn)B.小部分粒子穿過金屬箔發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)C.只有少數(shù)粒子穿過金屬箔時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最大偏轉(zhuǎn)角可達(dá)180D.大部分粒子穿過金屬箔時(shí)，發(fā)生折射偏向一邊解析：本題考查粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置及其作用，只有在正確理解粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，才能選出正確選項(xiàng)A、B、C，對于C項(xiàng)，考慮到有少數(shù)的粒子因?yàn)榭拷鹪雍?，受到斥力而改變了運(yùn)動方向，故D項(xiàng)錯(cuò).答案：ABC變式提升關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)（ ）A.絕大多數(shù)粒子經(jīng)過重金屬箔后，發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn)B.粒子在接近原子核的過程中，動能減少，電勢能減少C.粒子離開原子核的過程中，動能增大，電勢能也增大D.對粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大小解析：由于原子核很小，粒子十分接近它的機(jī)會很少，所以絕大多數(shù)粒子基本上仍按直線方向前進(jìn).只有極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，從粒子的散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以估計(jì)出原子核的大小約為10-1510-14 m.由此可知A項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)正確.用極端法，設(shè)粒子向重金屬核射去，如圖所示.可知粒子接近核時(shí)，克服電場力做功，所以其動能減少，勢能增加；當(dāng)粒子遠(yuǎn)離原子核時(shí)，電場力做功，其動能增加，電勢能減少.所以選項(xiàng)B、C都錯(cuò).答案：D【例2】 盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)的模型是怎樣的？他提出這種模型的依據(jù)是什么？解析：原子內(nèi)部有一個(gè)帶正電的原子核，原子核體積很小，但幾乎占有原子的全部質(zhì)量，電子在原子核外繞核運(yùn)動.盧瑟福提出這個(gè)模型的依據(jù)是粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果：絕大多數(shù)粒子穿過金箔后方向不變，少數(shù)粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn).類題演練2盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（ ）A.證明了質(zhì)子的存在B.證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C.說明原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上D.說明原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運(yùn)動解析：原子的有核模型即原子的核式結(jié)構(gòu)，是盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的.它肯定了原子核的存在,描述了原子核的電荷量、質(zhì)量、大小等.但它沒有說明原子核電子如何分布、運(yùn)動，也沒有說明原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動.答案：C6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375