2原子的核式結(jié)構(gòu)模型新課標(biāo)高中物理選修3－5第十八章原子結(jié)構(gòu)十九世紀(jì)末，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并知道電子是原子的組成部分．由于電子是帶負(fù)電的，而原子又是中性的，因此推斷出原子中還有帶正電的物質(zhì)．那么這兩種物質(zhì)是怎樣構(gòu)成原子的呢？湯姆生的原子模型湯姆生提出了棗糕模型湯姆生一、湯姆孫的原子模型：

原子是一個球體，正電荷彌漫性地均勻分布在整個球體內(nèi)，電子鑲嵌其中。湯姆孫的原子模型棗糕模型1、模型：2、成功與困難：電子正電荷一、湯姆孫的原子模型湯姆生的原子模型

在湯姆生的原子模型中，原子是一個球體；正電核均勻分布在整個球內(nèi)，而電子都象棗核那樣鑲嵌在原子里面．電子正電荷

這個模型不久就被實(shí)驗(yàn)事實(shí)否定了二、α粒子散射實(shí)驗(yàn)

1909～1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福和他的助手們進(jìn)行了粒子散射實(shí)驗(yàn)盧瑟福著名的

粒子散射實(shí)驗(yàn)（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：（一）實(shí)驗(yàn)裝置：（三）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析：（四）盧瑟福的原子的模型及其對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋湯姆孫模型預(yù)言的α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是怎樣的？湯姆孫模型預(yù)言的α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是怎樣的？正電荷在原子內(nèi)部均勻分布，α粒子穿過原子時，由于粒子兩側(cè)正電荷對它的斥力大部分互相抵消，使α粒子偏轉(zhuǎn)的力不會很大。（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：3.極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，有的甚至被彈回。1.絕大多數(shù)α粒子：沿原方向前進(jìn)2.少數(shù)α粒子：發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，甚至偏角超過900電子能否使α粒子大角度偏轉(zhuǎn)？1微米厚的金箔內(nèi)含3000層原子層，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔仍沿原方向前進(jìn)說明什么？少數(shù)α粒子的大角度偏轉(zhuǎn)甚至反彈是怎么造成的？（三）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析：（三）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析：1、電子的影響：α粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的7300倍2、湯姆孫原子模型解釋的困難：3、少數(shù)α粒子：發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈，說明正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在較小范圍內(nèi)。

粒子散射實(shí)驗(yàn)1、絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進(jìn)．2、少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)．3、極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過90°．4、有的甚至幾乎達(dá)到180°．第一條現(xiàn)象說明，原子中絕大部分是空的第二、三現(xiàn)象可看出，α粒子受到較大的庫侖力作用第四條現(xiàn)象可看出，α粒子在原子中碰到了比他質(zhì)量大的多的東西根據(jù)湯姆生模型計(jì)算的結(jié)果：電子質(zhì)量很小，對α

粒子的運(yùn)動方向不會發(fā)生明顯影響；由于正電荷均勻分布，α

粒子所受庫侖力也很小，故α粒子偏轉(zhuǎn)角度不會很大．

粒子散射實(shí)驗(yàn)（四）原子的核式結(jié)構(gòu)的提出在原子的中心有一個很小的核，叫做原子核．原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里．帶負(fù)電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)．三、盧瑟?！拥暮耸浇Y(jié)構(gòu)原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占據(jù)全部質(zhì)量；電子在外面運(yùn)動。2.對α粒子散射現(xiàn)象的解釋：1.結(jié)構(gòu)：

原子核的核式結(jié)構(gòu)

根據(jù)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型，原子內(nèi)部是十分“空曠”的，舉一個簡單的例子：體育場原子原子核原子半徑數(shù)量級：10－10m原子核半徑數(shù)量級：10－15m原子核的組成1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子，進(jìn)而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想被他的學(xué)生查德威克用實(shí)驗(yàn)證實(shí)，并得到公認(rèn)．質(zhì)子中子核子質(zhì)子數(shù)電荷數(shù)四、原子核的電荷和大小

原子和原子核的大小:*原子直徑數(shù)量級約為10-10

米*原子核直徑的數(shù)量級約為

10–15米原子核的組成2.原子核的質(zhì)子數(shù)（Z）：1.原子核由質(zhì)子和中子組成,統(tǒng)稱為核子3.原子核的質(zhì)量數(shù)（A）：

等于原子核的電荷數(shù)，等于原子序數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)的總和5.同位素:相同質(zhì)子數(shù),中子數(shù)不同的原子4.原子核的符號表示：

其中X為元素符號；Z為原子核中的質(zhì)子數(shù);

A為原子核的質(zhì)量數(shù).四、原子核的電荷和大小根據(jù)盧瑟福的原子核式模型和α粒子散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以推算出各種元素原子核的電荷數(shù)，還可以估計(jì)出原子核的大小。（1）原子的半徑約為10-10米、原子核半徑約是10-15米，原子核的體積只占原子的體積的千萬億分之一。（2）原子核所帶正電荷數(shù)與核外電子數(shù)以及該元素在周期表內(nèi)的原子序數(shù)相等。（3）電子繞核旋轉(zhuǎn)所需向心力就是核對它的庫侖力。盧瑟福成功解釋α粒子散射現(xiàn)象原子內(nèi)部十分空虛原子半徑100米大球原子核球中心1毫米沙粒α粒子十分接近核的機(jī)會很少123

四、原子和原子核的大小：原子半徑大小約為10-10

米原子核半徑大約為10–15

米1、質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)AZX2、元素符號表示：3、金箔的厚度大約是金原子的直徑大約是問題門診：2、粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置為什么要放在真空中？1、為什么不能用電子顯微鏡來觀察原子的結(jié)構(gòu)？3、散射實(shí)驗(yàn)用的是金箔、鉑箔等重金屬箔，為什么不用輕金屬箔，如鋁箔等？【反饋練習(xí)】1、在用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)中，盧瑟福觀察到的α粒子的運(yùn)動情況是

A、全部α粒子穿過金屬箔后仍按原來的方向前進(jìn)

B、絕大多數(shù)α粒子穿過金屬箔后仍按原來的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)甚至被彈回

C、少數(shù)α粒子穿過金屬箔后仍按原來的方向前進(jìn)，絕大多數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回

D、全部α粒子都發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)答案：B2、盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果A