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1、原子的核式结构模型第十八章 第二节一百多年前：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/kge=1.60210-19Cme=9.10910-31Kg思考：那么，这两种物质是怎样构成原子的呢？电子是原子的组成部分，由于电子是带负电的，而原子
2、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
3、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
4、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；卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇，他说：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，它好比你对一这是我一生中从未有的最难以置信的事，它好比你对一张张纸发射纸发射炮弹，结果被弹回来而打到自己炮弹，结果被弹回来而打到自己
5、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
6、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pOXLp7v0djZKylHSJr3WxBmHK6NJ2GhiBeFZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaU
7、wYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN
8、60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMes02GshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMes02dLPqafkFGlzcvv2YiRQYHbhR8AI1LKULh3xvjDzkEAMGr8xbwF1bH1oIM30E7xp在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。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
9、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
