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1、第二十二章第二十二章 原子核原子核原子核式结构原子核式结构 原子核原子核公元前五世纪公元前五世纪希腊希腊德谟克利特德谟克利特原子是原子是不可分不可分割割的微粒的微粒1919世纪初世纪初英国英国道尔顿道尔顿原子是原子是不可分不可分割割的实心球体的实心球体时间时间国籍国籍代表代表人物人物观点观点观点观点：原子不可分割：原子不可分割18971897年汤姆生年汤姆生在研究阴极射在研究阴极射线时发现了线时发现了电电子子。并证实电。并证实电子是一切原子子是一切原子的构成部分。的构成部分。那么原子中应该还有带那么原子中应该还有带正电的物质正电的物质电子是带负电的，电子是带负电的，而原子又是中性的，而原子又是
2、中性的，汤姆生的原子模型汤姆生的原子模型原子是一个球体，正电荷均匀分原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子则像枣核一布在整个球内，电子则像枣核一样镶在原子里。样镶在原子里。HHeLiBe电子正电荷“枣糕枣糕”模型模型粒子散射实验粒子散射实验卢瑟福卢瑟福整个装置置于真空中整个装置置于真空中根据汤姆生原子模型预言实验结果：根据汤姆生原子模型预言实验结果：原子内电子原子内正电荷影响影响粒子运动情况的因素有两个粒子运动情况的因素有两个: :（1）粒子通过时遇到电子后情况怎样？粒子通过时遇到电子后情况怎样？根据汤姆生原子模型预言实验结果：根据汤姆生原子模型预言实验结果：根据枣糕模型，电子质根据枣
3、糕模型，电子质量很小，对量很小，对粒子的运粒子的运动方向不会发生明显影动方向不会发生明显影响；响；由于正电荷均匀分布在原由于正电荷均匀分布在原子内部，子内部，粒子两侧正电粒子两侧正电荷对它的库仑斥力也很小。荷对它的库仑斥力也很小。所以，所以，粒子散射后偏转粒子散射后偏转角度不会很大。角度不会很大。（2）粒子通过原子正电部分后情况怎样？粒子通过原子正电部分后情况怎样？据估算，产生据估算，产生90o偏偏转的几率约为转的几率约为10 -3500。最大散射角不超过最大散射角不超过10 几乎所有的几乎所有的粒子都粒子都沿原方向运动沿原方向运动粒子散射实验结果粒子散射实验结果 绝大多数绝大多数粒子穿过粒子
4、穿过金箔后偏角很小，或者金箔后偏角很小，或者仍按原来的方向行进仍按原来的方向行进少数少数 粒子粒子发生较大的偏发生较大的偏转转粒子散射实验结果粒子散射实验结果 极少数极少数粒子偏转角超过粒子偏转角超过了了90900 0，个别个别甚至被弹回甚至被弹回绝大多数绝大多数粒子穿过粒子穿过金箔后偏角很小，或者金箔后偏角很小，或者仍按原来的方向行进仍按原来的方向行进实验结果对结果的分析、猜想绝大多数绝大多数粒子偏转角很粒子偏转角很小或者不偏转小或者不偏转少数少数粒子发生较大角度粒子发生较大角度偏转偏转 极少数极少数粒子偏转角超粒子偏转角超过了过了900，个别个别甚至被弹甚至被弹回回原子中绝大部分是空的原子
5、中绝大部分是空的粒子受到较大的粒子受到较大的库仑斥力的作用库仑斥力的作用粒子在原子中运动粒子在原子中运动时碰到了质量比它大时碰到了质量比它大得多的东西得多的东西卢瑟福提出的卢瑟福提出的原子核式结构原子核式结构1、在原子中心有一个很小的核，叫做原子核、在原子中心有一个很小的核，叫做原子核2、原子的全部正电荷和几乎所有的质量都、原子的全部正电荷和几乎所有的质量都集中在原子核内集中在原子核内3、带负电的电子在核外空间绕着核旋转、带负电的电子在核外空间绕着核旋转代表代表“绝大部分绝大部分”“少数少数”“极少数极少数”“个别个别”四种四种粒子通过时粒子通过时的路径的路径 用核式结构模型解释用核式结构模型
6、解释粒子散射现象粒子散射现象实验结果用核式结构解释绝大多数绝大多数粒子偏转角很小粒子偏转角很小或者不偏转或者不偏转少数少数粒子发生较大角度偏粒子发生较大角度偏转转 极少数极少数粒子偏转角超过了粒子偏转角超过了900，有的甚至被弹回，有的甚至被弹回由于原子核很小，绝大多数由于原子核很小，绝大多数粒粒子穿过原子时离核较远，受到子穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几的库仑斥力很小，运动方向几乎不变。乎不变。少数少数粒子通过时靠近原子粒子通过时靠近原子核，受较大斥力而发生较大核，受较大斥力而发生较大角度偏转角度偏转极少数极少数粒子有机会十分接近原子粒子有机会十分接近原子核，受到很大斥力而
7、发生大角度核，受到很大斥力而发生大角度偏转，极个别偏转，极个别粒子通过时对准原粒子通过时对准原子核则发生反弹。子核则发生反弹。体育场原子核的核式结构原子核的核式结构 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的，举一个简单的例子：原子原子核 1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认原子核的组成原子核原子核质子质子中子中子原子核的表示方法元素符号元素符号质子数质子数质量数质量数中子数中子数= =粒子粒子质子质子中子中子几种常用的原子核的表示几种常用的原子核的表示具有相同质子数而中子数不同的原子互称为具有相同质子数而中子数不同的原子互称为同位素同位素氢的三种同位素：氢的三种同位素：氧的二种同位素：氧的二种同位素：
