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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-5 原子结构原子结构第十八章第十八章第二节原子的核式结构模型第二节原子的核式结构模型 第十八章第十八章学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课课 时时 作作 业业6学习目标定位学习目标定位掌握掌握粒子的散射实验及其实验结果粒子的散射实验及其实验结果了解原子的核式结构模型及原子核的电荷与尺度了解原子的核式结构模型及原子核的电荷与尺度理解原子核式结构提出的主要思想理解原子核式结构提出的主要思想课堂情
2、景切入课堂情景切入原原子子很很小小，无无法法直直接接观观察察。英英国国科科学学家家卢卢瑟瑟福福首首次次用用粒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。子轰开了原子的大门，揭开了人们对原子结构研究的序幕。知识自主梳理知识自主梳理汤汤姆姆孙孙在在发发现现电电子子后后，便便投投入入了了对对原原子子内内部部结结构构的的探探索索，他他运运用用丰丰富富的的想想象象，提提出出了了原原子子_模模型型(如如图图所所示示)。在在这这个个模模型型里里，汤汤姆姆孙孙把把原原子子看看作作一一个个球球体体，正正电电荷荷_地地分分布布在在整整个个球球内内，电电子子象象枣枣糕糕上上的的枣枣子子一一样样嵌嵌在在球球
3、中中，被被_吸吸引着。原子内正、负电荷引着。原子内正、负电荷_，因此原子的整体呈，因此原子的整体呈_性。性。汤姆孙的枣糕式模型汤姆孙的枣糕式模型 枣糕枣糕均匀均匀正电荷正电荷相等相等中中19091911年年卢卢瑟瑟福福和和他他的的助助手手做做了了用用粒粒子子轰轰击击金金箔箔的的实验，获得了重要的发现。实验，获得了重要的发现。1实验装置实验装置(如图所示如图所示)粒子散射实验粒子散射实验 2实验结果实验结果绝绝大大多多数数粒粒子子穿穿过过金金箔箔后后基基本本上上仍仍沿沿_，但但 是是 有有 少少 数数 粒粒 子子 发发 生生 了了 _的的 偏偏 转转 ， 极极 少少 数数 粒粒 子子 被被_。3
4、实验意义实验意义卢卢瑟瑟福福通通过过粒粒子子散散射射实实验验，否否定定了了汤汤姆姆孙孙的的原原子子模模型型，建立了建立了_模型。模型。原来的方向前进原来的方向前进较大较大反向弹回反向弹回核式结构核式结构卢卢瑟瑟福福依依据据粒粒子子散散射射实实验验的的结结果果，提提出出了了原原子子核核的的核核式式结结构构： 原原子子中中心心有有一一个个很很小小的的核核，叫叫_，原原子子的的全全部部_电电荷荷和和几几乎乎全全部部_都都集集中中在在核核里里，带带负负电电的的_在在核外空间绕核旋转。核外空间绕核旋转。(如图所示如图所示)卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的核式结构模型 原子核原子核正正质量质量电子电子原原子子
5、核核的的电电荷荷数数等等于于核核外外_数数，接接近近于于原原子子序序数数，原原子子核核大大小小的的数数量量级级为为_m，原原子子大大小小数数量量级级为为_m，两两者者相相差差十十万万倍倍之之多多，可可见见原原子子内内部部十十分分“空空旷旷”。若若原原子子相相当当于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。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原子核的电荷与尺度 电子电子10151010重点难点突破重点难点突破特别提醒：特别提醒：(1)粒粒子子与与原原子子核核之之间间的的万万有有引引力力远远小小于于两两者者之之间间的的库库仑仑斥力，因而可以忽略不计。斥
6、力，因而可以忽略不计。(2)粒粒子子并并没没有有与与金金原原子子核核直直接接发发生生碰碰撞撞，偏偏转转的的原原因因是是库仑斥力影响的结果。库仑斥力影响的结果。卢瑟福对卢瑟福对粒子散射实验的解释是粒子散射实验的解释是()A使使粒粒子子产产生生偏偏转转的的力力主主要要是是原原子子中中电电子子对对粒粒子子的的作作用力用力B使使粒子产生偏转的力是库仑力粒子产生偏转的力是库仑力C原原子子核核很很小小，粒粒子子接接近近它它的的机机会会很很小小，所所以以绝绝大大多多数的数的粒子仍沿原来的方向前进粒子仍沿原来的方向前进D能能产产生生大大角角度度偏偏转转的的粒粒子子是是穿穿过过原原子子时时离离原原子子核核近近的
7、的粒子粒子答案：答案：BCD解解析析：原原子子核核带带正正电电与与粒粒子子间间存存在在库库仑仑力力，当当粒粒子子靠靠近近原原子子核核时时受受库库仑仑力力而而偏偏转转，故故B对对，A错错；由由于于原原子子核核非非常常小小，绝绝大大多多数数粒粒子子经经过过时时离离核核较较远远因因而而运运动动方方向向几几乎乎不不变变，只只有有离离核很近的核很近的粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对。对。粒粒子子散散射射实实验验中中，当当粒粒子子最最靠靠近近原原子子核核时时，粒粒子子符符合合下列哪种情况下列哪种情况()A动能最小动能最小B势能最小势能最小C粒子与金原子组
8、成的系统的能量最小粒子与金原子组成的系统的能量最小D所受原子核的斥力最大所受原子核的斥力最大答案：答案：AD解解析析：该该题题考考查查了了原原子子的的核核式式结结构构、动动能能、电电势势能能、库库仑仑定定律律及及能能量量守守恒恒等等知知识识点点。粒粒子子在在接接近近金金原原子子核核的的过过程程中中，要要克克服服库库仑仑力力做做功功，动动能能减减少少，电电势势能能增增加加，两两者者相相距距最最近近时时，动动能能最最小小，电电势势能能最最大大，总总能能量量守守恒恒。根根据据库库仑仑定定律律，距距离离最最近时，斥力最大。近时，斥力最大。2.原子内的电荷关系原子内的电荷关系原子核的电荷数与核外的电子数
9、相等，非常接近原子序数。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的组成原原子子核核由由质质子子和和中中子子组组成成，原原子子核核的的电电荷荷数数等等于于原原子子核核的的质子数。质子数。4原子核的大小原子核的大小原原子子的的半半径径数数量量级级为为1010m，原原子子核核半半径径的的数数量量级级为为1015m，原原子子核核的的半半径径只只相相当当于于原原子子半半径径的的十十万万分分之之一一，体体积积只只相当于原子体积的相当于原子体积的1015。下列关于原子核式结构理论说法正确的是下列关于原子核式结构理论说法正确的是()A是通过发现电子现象得出来的是通过发现电子现象
10、得出来的B原子的中心有个核，叫作原子核原子的中心有个核，叫作原子核C原子的正电荷均匀分布在整个原子中原子的正电荷均匀分布在整个原子中D原原子子的的全全部部正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量都都集集中中在在原原子子核核里里，带负电的电子在核外旋转带负电的电子在核外旋转答案：答案：BD解解析析：原原子子的的核核式式结结构构模模型型是是在在粒粒子子的的散散射射实实验验结结果果的的基基础础上上提提出出的的，A错错误误。原原子子中中绝绝大大部部分分是是空空的的，带带正正电电的的部部分分集集中中在在原原子子中中心心一一个个很很小小的的范范围围，称称为为原原子子核核，B正正确确，C错错误误。原原子子核
11、核集集中中了了原原子子全全部部正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量，带带负负电电的电子在核外旋转，的电子在核外旋转，D正确。正确。考点题型设计考点题型设计粒子散射实验粒子散射实验 A相同时间内放在相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多位置时观察到屏上的闪光次数最多B相相同同时时间间内内放放在在B位位置置时时观观察察到到屏屏上上的的闪闪光光次次数数比比放放在在A位置时少得多位置时少得多C放在放在C、D位置时屏上观察不到闪光位置时屏上观察不到闪光D放在放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少解解析析：根根据据粒粒子子散散射射实实验验的的现现
12、象象，绝绝大大多多数数粒粒子子穿穿过过金金箔箔后后，基基本本上上沿沿原原方方向向前前进进，因因此此在在A位位置置观观察察到到闪闪光光次次数数最最多多，故故A正正确确，少少数数粒粒子子发发生生大大角角度度偏偏转转，因因此此从从A到到D观观察察到的闪光会逐渐减少，因此到的闪光会逐渐减少，因此B、D正确，正确，C错。错。答案：答案：C点评：点评：(1)明确实验装置中各部分的组成及作用。明确实验装置中各部分的组成及作用。(2)弄弄清清实实验验现现象象，知知道道“绝绝大大多多数数”、“少少数数”和和“极极少少数数”粒粒子的运动情况。子的运动情况。(福福州州市市20142015学学年年高高三三模模拟拟)在
13、在卢卢瑟瑟福福粒粒子子散散射射实实验验中中，金金箔箔中中的的原原子子核核可可以以看看作作静静止止不不动动，下下列列各各图图画画出出的的是是其其中中两两个个粒粒子子经经历历金金箔箔散散射射过过程程的的径径迹迹，其其中中正正确确的的是是_。(填选图下方的字母填选图下方的字母)答案：答案：C解解析析：粒粒子子越越靠靠近近原原子子核核，库库仑仑斥斥力力越越大大，轨轨迹迹弯弯曲曲的的越大。越大。C正确。正确。原子的核式结构模型原子的核式结构模型 解解析析：因因为为原原子子的的全全部部正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量都都集集中中在在原原子子核核内内，而而原原子子核核又又很很小小，所所以以原原子子内
14、内绝绝大大部部分分区区域域是是“空空”的的，A正正确确，C错错误误；电电子子绕绕原原子子核核的的圆圆周周运运动动是是原原子子核核与与电电子子间间的的库库仑仑引引力力提提供供向向心心力力，B正正确确；原原子子核核直直径径的的数数量量级级是是1015m，原子直径的数量级是，原子直径的数量级是1010m，D错误。错误。答案：答案：AB(南南京京市市20142015学学年年高高二二下下学学期期三三校校联联考考)不不能能用用卢卢瑟瑟福原子核式结构模型得出的结论是福原子核式结构模型得出的结论是()A原子中心有一个很小的原子核原子中心有一个很小的原子核B原子核是由质子和中子组成的原子核是由质子和中子组成的C
15、原子质量几乎全部集中在原子核内原子质量几乎全部集中在原子核内D原子的正电荷全部集中在原子核内原子的正电荷全部集中在原子核内答案：答案：B粒子散射过程中的能量转化粒子散射过程中的能量转化 如如图图所所示示，根根据据粒粒子子散散射射实实验验，卢卢瑟瑟福福提提出出了了原原子子的的核核式式结结构构模模型型。图图中中虚虚线线表表示示原原子子核核所所形形成成的的电电场场的的等等势势线线，实实线线表表示示一一个个粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹。在在粒粒子子从从a运运动动到到b，再再运运动动到到c的过程中，下列说法中正确的是的过程中，下列说法中正确的是()A动能先增大，后减小动能先增大，后减小B电势能先减小，后
16、增大电势能先减小，后增大C电电场场力力先先做做负负功功，后后做做正正功功，总总功功等于零等于零D加速度先变小，后变大加速度先变小，后变大答案：答案：C解解析析：根根据据卢卢瑟瑟福福提提出出的的核核式式结结构构模模型型，原原子子核核集集中中了了原原子子的的全全部部正正电电荷荷，即即原原子子核核外外的的电电场场分分布布与与正正点点电电荷荷电电场场类类似似。粒粒子子从从a运运动动到到b，电电场场力力做做负负功功，动动能能减减小小，电电势势能能增增大大；从从b运运动动到到c，电电场场力力做做正正功功，动动能能增增大大，电电势势能能减减小小；a、c在在同同一一条条等等势势线线上上，则则电电场场力力做做的的总总功功等等于于零零，A、B错错误误，C正正确确；a、b、c三三点点的的场场强强关关系系EaEcEb，故故粒粒子子的的加加速速度度先先变大，后变小，变大，后变小，D错误。错误。
