2原子的核式結(jié)構(gòu)新課標高中物理選修3－5第十八章原子結(jié)構(gòu)18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿原子復(fù)雜結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程1897年發(fā)現(xiàn)陰極射線是電子流都從物體中擊出電子來原子(中性)電子(一)正電荷?設(shè)想?1、公元前五世紀希臘哲學家提出物質(zhì)是由不可分割的微粒（叫原子）組成。2、100多年前化學反應(yīng)中原子的種類和數(shù)目不變，化學上倍比定律的發(fā)現(xiàn)等證實了物質(zhì)的原子性結(jié)構(gòu)，認為原子是不可再分的、物質(zhì)是由原子組成的。3、19世紀末20世紀初X射線使氣體電離光電效應(yīng)湯姆生原子模型18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿十九世紀末，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杰出貢獻:1897年發(fā)現(xiàn)電子(榮獲1906年諾貝爾物理獎)18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿電子正電荷湯姆孫認為：原子是一個球體；正電荷均勻分布在整個球內(nèi)，而電子都象布丁中的葡萄干那樣鑲嵌在內(nèi)。一、湯姆孫的原子模型“棗糕模型”能夠定性解釋原子光譜?！皸椄饽Ｐ汀?8.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿

以湯姆孫為首的英國劍橋?qū)W派，在原子物理學上所取得的這些驚人成就，使歐洲大陸上的物理學家都拜倒在他們的腳下。他的學生盧瑟福也接受了湯姆孫的原子模型，1909年盧瑟福建議其學生兼助手蓋革和馬斯頓用α粒子轟擊金箔去驗證湯姆孫原子模型。從經(jīng)典物理學的角度看，湯姆孫的模型是很成功的。解釋原子是電中性的，電子在原子里是怎樣分布的，解釋原子為什么會發(fā)光，能估計出原子的大小約為一億分之一厘米。18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿二.α粒子散射實驗1.實驗裝置放射源——放射性元素釙（Po）放出α粒子，α粒子是氦核，帶2e正電荷，質(zhì)量是氫原子的4倍，具有較大的動能。金箔——作為靶子，厚度1μm,重疊了3000層左右的金原子。熒光屏——α粒子打在上面發(fā)出閃光。顯微鏡——通過顯微鏡觀察閃光，且可360°轉(zhuǎn)動觀察不同角度α粒子的到達情況。18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿思考與討論：1、α粒子射入金箔時難免與電子碰撞。試估計與電子的碰撞對α粒子速度的影響。2、按照湯姆孫棗糕原子模型，正電荷均勻分布在整個原子球體內(nèi)部。請分析：α粒子穿過金箔，受到電荷的作用力后，沿哪些方向前進的可能性較大，最不可能沿什么方向前進。3、試畫出α粒子穿過湯姆孫棗糕模型的圖景。18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿根據(jù)湯姆孫模型的計算：α粒子穿過金箔后偏離原來方向的角度是很小的，因為電子的質(zhì)量不到α粒子的1/7300，α粒子碰到它，就像飛行著的子彈碰到一粒塵埃一樣，運動方向不會發(fā)生明顯的改變。正電荷又是均勻分布的，α粒子穿過原子時，它受到原子內(nèi)部兩側(cè)正電荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏轉(zhuǎn)的力就不會很大。事實真的如此嗎？18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿二.α粒子散射實驗18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿粒子散射實驗1、絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進．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、有的甚至幾乎達到180°．18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿二.α粒子散射實驗盧瑟福對于上述實驗的結(jié)果感到十分驚奇，他說：“這是我一生中從未有的最難以置信的事，它好比你對一張紙發(fā)射炮彈，結(jié)果被發(fā)彈回來而打到自己身上。。。。。”3.實驗分析思考：為什么會這樣說？湯姆遜棗糕原子模型能否解釋這種現(xiàn)象？18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿二.α粒子散射實驗盧瑟福根據(jù)他的導(dǎo)師湯姆生模型計算的結(jié)果：電子質(zhì)量很小，對α粒子的運動方向不會發(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，散射角不超過零點幾度，發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的幾率幾乎是零．實驗結(jié)果與之前預(yù)測完全不一致，所以原子結(jié)構(gòu)模型必須重新構(gòu)思!

實驗結(jié)果卻是有八千分之一的粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)?。?！18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿粒子散射實驗1、絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進．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18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿1、在原子中心有一個很小的核，叫原子核．2、原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里．3、帶負電的電子在核外空間繞著核旋轉(zhuǎn)．三、原子的核式結(jié)構(gòu)的提出

18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿

α粒子穿過原子時，電子對α粒子運動的影響很小，影響α粒子運動的主要是帶正電的原子核。而絕大多數(shù)的α粒子穿過原子時離核較遠，受到的庫侖斥力很小，運動方向幾乎沒有改變，只有極少數(shù)α粒子可能與核十分接近，受到較大的庫侖斥力，才會發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)。三.原子的核式結(jié)構(gòu)的提出

2.對α粒子散射實驗現(xiàn)象解釋18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿根據(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18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿質(zhì)子中子核子質(zhì)子數(shù)電荷數(shù)原子核的組成1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，得到了質(zhì)子，進而猜想原子核內(nèi)存在不帶電的中子，這一猜想10年后被他的學生查德威克用實驗證實，并得到公認．18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿電荷數(shù)Z=質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)A=核子數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)同位素：質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子，叫同位素。其原子的核外電子都相同，因而化學性質(zhì)相同，但物理性質(zhì)不同。元素符號表示：18.2原子的核式結(jié)構(gòu)模型定稿統(tǒng)計類型穿透金箔后粒子的行為核式結(jié)構(gòu)模型絕大多數(shù)基本上仍沿原來方向前進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