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1、原子的核式结构模型 第十八章 第二节节 一百多年前： 汤姆孙首次发现了电子，并知道电子是原子的 组成部分，原子也有内部结构。 化学反应中原子的种类和数目不变，原子是组成 物质的最小微粒； 公元前5世纪 ： 希腊哲学家提出物质是由不可分的微粒组成的； 19世纪末： 历史回顾 知识回顾 阴极射线是什么？ 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 。 e/me=1.761011C/kg e=1.60210-19C me=9.10910-31Kg 思考：那么，这两种物质是怎样构成原子的呢？ 电
2、子是原子的组成部分，由于电子是带负电的， 而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电带正电 的物质，几乎占有原子的全部质量。 电子 正电荷 原子是一个球体，正电荷均匀正电荷均匀 分布在球体中分布在球体中，电子镶嵌在正 电荷液体中，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。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。解释从经典物理学的
3、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19091911年，卢瑟福、盖革和 马斯顿的粒子散射实验。 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、粒子散射实验 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
4、性元素钋（Po）放出粒子； 金 箔：作为靶子，厚度极小，可达1m； 荧光屏：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； 粒子：从放射源射出来的 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 ？ 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、绝大多数粒子穿过金箔后仍 沿原来方向前进； 2、少数粒子发生了较大的偏转 ； 极少数粒子的偏转超过90 ； 3、有的（个别）甚至几乎达到180； 卢卢卢卢瑟福瑟福对对对对于上述于上述实验实验实验实验 的的结结结结果感到十分惊奇，他果感到十分惊奇，他说说说说：
5、 “ “这这这这是我一生中从未有的最是我一生中从未有的最难难难难以置信的事，它好比你以置信的事，它好比你对对对对 一一张张张张纸发纸发纸发纸发 射射炮炮弹弹弹弹，结结结结果被果被弹弹弹弹回来而打到自己回来而打到自己身上身上 ” ” 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）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，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，对电子质量很小，对 粒子的运动方向不会发生明显影响；粒子的运动方向不会发生明显影响； 由于正电荷均
6、匀分布，由于正电荷均匀分布， 粒子所受库仑力也很小，散射角粒子所受库仑力也很小，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 枣糕模型无法解释粒子散射实验现象！ 1、绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进； 2、少数粒子发生了较大的偏转； 极少数粒子的偏转超过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 ？ 动画 pOXLp7v0djZKylHSJr3WxBmHK6NJ2GhiBeFZ7R4I30kA1D
7、kaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm
8、32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMes02GshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMes02dLPqafkFGlzcvv2YiRQYHbhR8AI1LKULh3xvjDzkEAMGr8xbwF1bH1oIM30E7xp 在原子的中心有一个很小的核，叫做原
9、子核 。原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原 子核里。带负电的电子在核外空间绕着核旋转。 三、原子的核式模型 实 验 现 象 分 析 推 理 构 造 模 型 局限性：只研究解释了原子的内部结构，无 法研究原子核的内部结构等 体育场 四、原子核的尺度 原子 原子核 粒子散射实验的应用 思 考 1、在粒子散射实验中，为什么不用铁 板、纸张、铅箔，而是用“金箔”呢？ 实验中利用了金箔的哪些特性？ 2、粒子散射实验的装置必须置于真空中吗 ？ 第三章 金的延展性好，核电荷量大，核质量大 练 习 1.下列说法中正确的是（ ） A.卢瑟福提出的原子的核式结构学 说也具有一定的局限性 B.粒子散射实验揭示了原子的全 部正电荷都集中在原子核里 C.汤姆生发现电子揭示了原子核内 部有复杂结构 D.卢瑟福的粒子散射实验揭示了 原子核有复杂结构 练 习 2、在卢瑟福的 粒子散射实验中 ，有少数 粒子发生大角度偏转， 其原因是（ ） A、原子的正电荷和绝大部分质量集 中在一个很小的核上 B、正电荷在原子中是均匀分布的 C、原子中存在着带负电的电子 D、原子只能处于一系列不连续的能 量状态中
