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1、成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修3-5,原子结构,第十八章,第二节 原子的核式结构模型,第十八章,原子很小，无法直接观察。英国科学家卢瑟福首次用粒子轰开了原子的大门，揭开了人们对原子结构研究的序幕。,汤姆孙在发现电子后，便投入了对原子内部结构的探索，他运用丰富的想象，提出了原子_模型(如图所示)。在这个模型里，汤姆孙把原子看作一个球体，正电荷_地分布在整个球内，电子象枣糕上的枣子一样嵌在球中，被_吸引着。原子内正、负电荷_，因此原子的整体呈_性。,汤姆孙的枣糕式模型,枣糕,均匀,正电荷,相等,中,19091911年卢瑟福和他的助手做了用粒子轰击金箔的实验，获得了重要
2、的发现。 1实验装置(如图所示) 说明：(1)整个实验过程在真空中进行。 (2)金箔很薄，粒子(He核)很容易穿过。,粒子散射实验,2实验结果 绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿_，但是有少数粒子发生了_的偏转，极少数粒子被_。 3实验意义 卢瑟福通过粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了_模型。,原来的方向前进,较大,反向弹回,核式结构,卢瑟福依据粒子散射实验的结果，提出了原子核的核式结构： 原子中心有一个很小的核，叫_，原子的全部_电荷和几乎全部_都集中在核里，带负电的_在核外空间绕核旋转。(如图所示),卢瑟福的核式结构模型,原子核,正,质量,电子,原子核的电荷数等于核外_数，接近于原
3、子序数，原子核大小的数量级为_m，原子大小数量级为_m，两者相差十万倍之多，可见原子内部十分“空旷”。若原子相当于一个立体的足球场的话，则原子核就象足球场中的一粒米。,原子核的电荷与尺度,电子,1015,1010,一、粒子的散射实验否定了汤姆孙的原子模型 1粒子在穿过原子之间时，所受周围的正、负电荷作用的库仑力是平衡的，粒子不会发生偏转。 2粒子正对着电子射来，质量远小于粒子的电子不可能使粒子发生明显偏转，更不可能使它反弹。,二、原子的核式结构模型对粒子散射实验结果的解释 1当粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力很小，粒子就象穿过“一片空地”一样，无遮无挡，运动方向改变很小，因为原子
4、核很小，所以绝大多数粒子不发生偏转。 2只有当粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑力作用，偏转角才很大，而这种机会很少。,3如果粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到180，这种机会极少，如图所示。,特别提醒： (1)粒子与原子核之间的万有引力远小于两者之间的库仑斥力，因而可以忽略不计。 (2)粒子并没有与金原子核直接发生碰撞，偏转的原因是库仑斥力影响的结果。,答案：BCD 解析：原子核带正电与粒子间存在库仑力，当粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，故B对，A错；由于原子核非常小，绝大多数粒子经过时离核较远因而运动方向几乎不变，只有离核很近的粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对。,2
5、库仑力对粒子的做功情况 (1)当粒子靠近原子核时，库仑力做负功，电势能增加。 (2)当粒子远离原子核时，库仑力做正功，电势能减小。 3粒子的能量转化情况 仅有库仑力做功，能量只在电势能和动能之间相互转化，而总能量保持不变。,答案：A 解析：在粒子穿过金箔的过程中，一直受到金原子核的库仑斥力作用，粒子的动能先减小后增大，电势能先增大后减小。综上所述本题选A。,三、原子的核式结构模型与原子核的组成 1原子的核式结构与原子的枣糕模型的对比,2.原子内的电荷关系 原子核的电荷数与核外的电子数相等，非常接近原子序数。 3原子核的组成 原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数等于原子核的质子数。 4原子核的
6、大小 原子的半径数量级为1010m，原子核半径的数量级为1015m，原子核的半径只相当于原子半径的十万分之一，体积只相当于原子体积的1015。,答案：BCAD 解析：人们对原子结构的认识先后经历了汤姆孙模型、卢瑟福模型、玻尔模型、电子云模型。,粒子散射实验,A相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多 B相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多 C放在C、D位置时屏上观察不到闪光 D放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 解析：根据粒子散射实验的现象，绝大多数粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此在A位置观察到闪光次数最多，故A正确，少数粒子发生大角度偏转，
7、因此从A到D观察到的闪光会逐渐减少，因此B、D正确，C错。 答案：C,点评：(1)明确实验装置中各部分的组成及作用。 (2)弄清实验现象，知道“绝大多数”、“少数”和“极少数”粒子的运动情况。,答案：AC 解析：粒子散射的原因是原子核对其有库仑斥力的作用，离核越近，斥力越大，偏转越明显，当正好击中原子核时，由于粒子质量较小而反弹。,原子的核式结构模型,解析：因为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，而原子核又很小，所以原子内绝大部分区域是“空”的，A正确，C错误；电子绕原子核的圆周运动是原子核与电子间的库仑引力提供向心力，B正确；原子核直径的数量级是1015m，原子直径的数量级是10
8、10m，D错误。 答案：AB,答案：BD 解析：原子的核式结构模型是在粒子的散射实验结果的基础上提出的，A错误。原子中绝大部分是空的，带正电的部分集中在原子中心一个很小的范围，称为原子核，B正确，C错误。原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，带负电的电子在核外旋转，D正确。,粒子散射过程中的能量转化,解析：该题考查了原子的核式结构、动能、电势能、库仑定律及能量守恒等知识点。粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑力做功，动能减少，电势能增加，两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒。根据库仑定律，距离最近时，斥力最大。,易错分析：对粒子散射实验现象识记不准，不理解粒子散射的真正原因而错选ABC。 正确解答：粒子散射实验的原因是粒子与金原子核间存在库仑斥力，因此，仅有D图正确。 正确答案：D,
