3/163．原子的核式結(jié)構(gòu)模型1．知道發(fā)現(xiàn)電子的意義，體會(huì)電子發(fā)現(xiàn)過(guò)程中蘊(yùn)含的科學(xué)方法。2．了解α粒子散射實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3．了解盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，知道原子和原子核大小的數(shù)量級(jí)。4．認(rèn)識(shí)原子核式結(jié)構(gòu)模型建立的科學(xué)推理與論證過(guò)程。電子的發(fā)現(xiàn)1．陰極射線熒光是由于玻璃受到陰極發(fā)出的某種射線的撞擊而引起的，這種射線被命名為陰極射線。2．湯姆孫的探究方法及結(jié)論(1)根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況斷定，它的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流，并求出了這種粒子的比荷。(2)換用不同材料的陰極做實(shí)驗(yàn)，所得比荷的數(shù)值都相同，是氫離子比荷的近兩千倍。(3)結(jié)論：陰極射線粒子帶負(fù)電，其電荷量的大小與一個(gè)氫離子一樣，而質(zhì)量比氫離子小得多，后來(lái)組成陰極射線的粒子被稱為電子。3．湯姆孫的進(jìn)一步研究湯姆孫又進(jìn)一步研究了許多新現(xiàn)象，證明了電子是原子的組成部分。4．電子的電荷量及電荷量子化(1)電子電荷量：1909～1913年間由密立根通過(guò)著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”Ｋ得出，電子電荷目前公認(rèn)的值為e＝1.602×10-19C。(2)電荷是量子化的，即任何帶電體的電荷只能是e的整數(shù)倍。(3)電子的質(zhì)量：me＝9.10938356×10-31kg，質(zhì)子質(zhì)量與電子質(zhì)量的比值為mpme＝1提醒：陰極射線實(shí)質(zhì)是帶負(fù)電的電子流。在如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)中，K是金屬板制成的陰極，A是金屬環(huán)制成的陽(yáng)極。K和A之間加上近萬(wàn)伏的高電壓?！締?wèn)題】(1)你在管端玻璃壁上能觀察到什么現(xiàn)象？該現(xiàn)象說(shuō)明了什么問(wèn)題？(2)人們對(duì)這種陰極射線的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)有兩種觀點(diǎn)，一種觀點(diǎn)認(rèn)為是電磁輻射，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為是帶電微粒，如何用實(shí)驗(yàn)判斷哪種觀點(diǎn)正確？提示：(1)能看到玻璃壁上淡淡的熒光及管中物體在玻璃壁上的影，這說(shuō)明陰極能夠發(fā)出某種射線，并且撞擊玻璃發(fā)出熒光。(2)可以讓陰極射線通過(guò)電場(chǎng)或磁場(chǎng)，若射線垂直于磁場(chǎng)(電場(chǎng))方向射入之后發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，則該射線是由帶電微粒組成的。1．對(duì)陰極射線本質(zhì)的認(rèn)識(shí)——兩種觀點(diǎn)(1)電磁波說(shuō)，代表人物——赫茲，他認(rèn)為這種射線是一種電磁輻射。(2)粒子說(shuō)，代表人物——J·J湯姆孫，他認(rèn)為這種射線是一種帶電粒子流。2．陰極射線的本質(zhì)陰極射線的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流，湯姆孫把這種粒子命名為“電子”。3．陰極射線帶電性質(zhì)的判斷方法(1)方法一：在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加上電場(chǎng)，通過(guò)打在熒光屏上的亮點(diǎn)的變化和電場(chǎng)的情況確定陰極射線的帶電性質(zhì)。如圖所示，帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受電場(chǎng)力作用運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變(粒子重力忽略不計(jì))。帶電粒子在不受其他力時(shí)，沿電場(chǎng)線方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，粒子帶正電；逆電場(chǎng)線方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，粒子帶負(fù)電。(2)方法二：在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加一磁場(chǎng)，根據(jù)亮點(diǎn)位置的變化和左手定則確定帶電的性質(zhì)。如圖所示，粒子將受到洛倫茲力作用，速度方向始終與洛倫茲力方向垂直，利用左手定則，即可判斷粒子的電性。如果粒子按圖示方向進(jìn)入磁場(chǎng)，若做順時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)，則粒子帶正電；若做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)，則粒子帶負(fù)電。4．電子比荷(或電荷量)的測(cè)定方法(1)讓粒子通過(guò)正交的電磁場(chǎng)(如圖所示)，讓其做直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡，即F洛＝F電(qvB＝qE)得到粒子的運(yùn)動(dòng)速度v＝EB(2)在其他條件不變的情況下，撤去電場(chǎng)，保留磁場(chǎng)讓粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力即qvB＝mv2r，根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡由幾何知識(shí)求出其半徑r，得qm＝(3)當(dāng)電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)，y＝12at2＝qU特別提醒：(1)電子的發(fā)現(xiàn)，打破了原子不可再分的傳統(tǒng)觀念，即原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(2)密立根是通過(guò)“油滴實(shí)驗(yàn)”精確測(cè)定電子電荷的第一人，密立根實(shí)驗(yàn)的重要意義是發(fā)現(xiàn)了電荷是量子化的，即任何電荷只能是e的整數(shù)倍?！镜淅?】物理學(xué)家密立根利用實(shí)驗(yàn)最先測(cè)出了電子的電荷量，該實(shí)驗(yàn)被稱為密立根油滴實(shí)驗(yàn)。如圖所示，兩塊水平放置的金屬板A、B分別與電源的正、負(fù)極相連接，板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，板間油滴P帶負(fù)電，懸浮在兩板間保持靜止。(1)若要測(cè)出該油滴的電荷量，需要測(cè)出的物理量有________。A．兩板的長(zhǎng)度L B．油滴質(zhì)量mC．兩板間的電壓U D．兩板間的距離d(2)用所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q＝________(已知重力加速度為g)。(3)若要使原本靜止的油滴落到下極板，則下列做法可以達(dá)到目的的有________。A．保持兩極板間電壓不變，把下極板向下移B．?dāng)嚅_(kāi)電源，把下極板向右移C．?dāng)嚅_(kāi)電源，把下極板向下移D．?dāng)嚅_(kāi)電源，把下極板向上移[解析](1)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件有mg＝qE＝qUd，所以需要測(cè)出的物理量有油滴質(zhì)量m、兩板間的電壓U、兩板間的距離d，故選B、C、D(2)根據(jù)(1)中分析可得該油滴的電荷量q＝mgdU(3)若要使原本靜止的油滴落到下極板，減小油滴受到的電場(chǎng)力即可。保持兩極板間電壓不變，把下極板向下移，則增大極板間距，根據(jù)E＝Ud可知，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，則油滴受到的電場(chǎng)力減小，因此油滴可落到下極板，A正確；斷開(kāi)電源，金屬板所帶電荷量Q不變，根據(jù)C＝εrS4πkd、C＝QU及E＝Ud可得E＝4π[答案](1)BCD(2)mgdU[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．如圖所示為密立根油滴實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的意義下列說(shuō)法正確的是()A．研究懸浮油滴所帶電性B．測(cè)量懸浮油滴的電荷量C．測(cè)出了元電荷的值D．利用二力平衡測(cè)出電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小C[此實(shí)驗(yàn)的目的是要測(cè)量單一電子的電荷量。方法是平衡重力與電場(chǎng)力，使油滴懸浮于兩片金屬電極之間。并根據(jù)已知的電場(chǎng)強(qiáng)度，計(jì)算出整顆油滴的總電荷量。重復(fù)對(duì)許多油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后，密立根發(fā)現(xiàn)所有油滴的總電荷量值皆為同一數(shù)字的倍數(shù)，因此認(rèn)定此數(shù)值為單一電子的電荷量。]原子的核式結(jié)構(gòu)模型原子核的電荷與尺度1．α粒子散射實(shí)驗(yàn)(1)湯姆孫原子模型。湯姆孫于1898年提出了原子模型，他認(rèn)為原子是一個(gè)球體，正電荷彌漫性地均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，電子鑲嵌在球體內(nèi)，被稱為“西瓜模型”或“棗糕模型”。(2)α粒子散射實(shí)驗(yàn)。①實(shí)驗(yàn)裝置：α粒子源、金箔、放大鏡和熒光屏。②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。a．絕大多數(shù)的α粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)。b．少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)。c．極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角大于90°，甚至有極個(gè)別α粒子被反彈回來(lái)。③實(shí)驗(yàn)意義：盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，否定了湯姆孫的原子模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型。2．盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型1911年由盧瑟福提出，在原子中心有一個(gè)很小的核，叫原子核。它集中了原子全部的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，電子在核外空間運(yùn)動(dòng)。3．原子核的電荷與尺度提醒：原子半徑與原子核半徑相差十萬(wàn)多倍，可見(jiàn)原子內(nèi)部是十分“空曠”的。圖為盧瑟福所做的α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖?！締?wèn)題】(1)該實(shí)驗(yàn)中為什么用金箔作靶子？(2)當(dāng)把熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，哪個(gè)位置相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多？提示：(1)金原子核原子序數(shù)大，對(duì)α粒子產(chǎn)生的庫(kù)侖斥力大，α粒子偏轉(zhuǎn)明顯。金的延展性好，可以做得很薄。(2)在A處相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多。1．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象α粒子的散射示意圖如圖所示。絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)；但有少數(shù)α粒子(約占八千分之一)發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞了回來(lái)”。2．核式結(jié)構(gòu)模型(1)核式結(jié)構(gòu)模型。盧瑟福依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型——在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫作原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核，帶負(fù)電的電子在原子核外空間繞著原子核旋轉(zhuǎn)。盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)模型中，帶正電的原子核像太陽(yáng)，帶負(fù)電的電子像繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的行星，在這個(gè)“太陽(yáng)系”中，支配在它們之間的作用力是庫(kù)侖力，因而這個(gè)模型又被稱為“行星模型”。(2)原子的核式結(jié)構(gòu)模型與原子的“西瓜模型”的區(qū)別：核式結(jié)構(gòu)模型“西瓜模型”原子內(nèi)部是非常“空曠”的，正電荷集中在一個(gè)很小的核里原子是充滿了正電荷的實(shí)心球體電子繞核高速運(yùn)轉(zhuǎn)電子嵌在原子球體內(nèi)【典例2】如圖所示為盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個(gè)角度的散射情況。下列說(shuō)法正確的是()A．盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．在圖中的A、B兩位置分別進(jìn)行觀察，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多C．在圖中的B位置進(jìn)行觀察，屏上觀察不到任何閃光D．α粒子發(fā)生散射的主要原因是α粒子撞擊到金原子后產(chǎn)生的反彈A[盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)A正確；因大多數(shù)α粒子不改變運(yùn)動(dòng)方向，則在題圖中的A、B兩位置分別進(jìn)行觀察，相同時(shí)間內(nèi)在A處觀察到屏上的閃光次數(shù)多，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因有少數(shù)的α粒子產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)，則在題圖中的B位置進(jìn)行觀察，屏上同樣可觀察到閃光，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；α粒子發(fā)生散射的主要原因是受到金原子核的斥力作用從而改變運(yùn)動(dòng)方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。][跟進(jìn)訓(xùn)練]2．根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖所示為α粒子散射圖景，圖中實(shí)線表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，則關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估算原子大小B．圖中的α粒子反彈是因?yàn)棣亮Ｗ优c金原子核發(fā)生了直接碰撞C．絕大多數(shù)α粒子沿原方向繼續(xù)前進(jìn)說(shuō)明了帶正電的原子核占據(jù)原子的空間很小D．圖中大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子的電勢(shì)能先減小后增大C[根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估算原子核的大小，A錯(cuò)誤；題圖中的α粒子反彈是因?yàn)棣亮Ｗ优c金原子核之間的庫(kù)侖斥力作用，并沒(méi)有發(fā)生碰撞，B錯(cuò)誤；絕大多數(shù)α粒子沿原方向繼續(xù)前進(jìn)說(shuō)明了帶正電的原子核占據(jù)原子的空間很小，C正確；題圖中大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子，庫(kù)侖斥力先做負(fù)功后做正功，故電勢(shì)能先增大后減小，D錯(cuò)誤。]1．(多選)已知X射線的“光子”不帶電，假設(shè)陰極射線像X射線一樣，則下列說(shuō)法正確的是()A．陰極射線管內(nèi)的高電壓不能夠?qū)ζ浼铀俣黾幽芰緽．陰極射線通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．陰極射線通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)方向一定不會(huì)發(fā)生改變D．陰極射線通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)能夠改變方向ABC[因?yàn)閄射線的“光子”不帶電，故電場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)X射線不產(chǎn)生作用力，故選項(xiàng)A、B、C正確。]2．關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)的下述說(shuō)法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)表明原子中心的核帶有原子的全部正電及全部質(zhì)量B．實(shí)驗(yàn)表明原子中心有一個(gè)較大的核，它占有原子體積的較大部分C．在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)超過(guò)90°，有的甚至接近180°被彈回D．使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)的力是來(lái)自帶正電的核及核外電子，當(dāng)α粒子接近核時(shí)，是核的斥力使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，當(dāng)α粒子接近電子時(shí)，是電子的吸引力使之發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)C[實(shí)驗(yàn)表明原子中心的核帶有原子的全部正電，但不是全部質(zhì)量，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；α粒子散射實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象是：α粒子穿過(guò)金箔后，絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)(偏轉(zhuǎn)角度超過(guò)90°，有的甚至幾乎達(dá)到180°，被反彈回來(lái))。使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)的力是來(lái)自帶正電的原子核，當(dāng)α粒子接近核時(shí)，是核的斥力使α粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，當(dāng)α粒子接近電子時(shí)，由于電子質(zhì)量遠(yuǎn)小于α粒子質(zhì)量，所以α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。從絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)可以推測(cè)出使α粒子受到排斥力的核體積極小，故C項(xiàng)正確，B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。]3．如圖所示是α粒子(氦原子核)被重金屬原子核散射的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N、P、Q是軌跡上的四點(diǎn)，在散射過(guò)程中可以認(rèn)為重金屬原子核靜止。圖中所標(biāo)出的α粒子在各點(diǎn)處的加速度方向正確的是()A．M點(diǎn)B．N點(diǎn)C．P點(diǎn)D．Q點(diǎn)C[α粒子(氦原子核)和重金屬原子核都帶正電，互相排斥，加速度方向與α粒子所受斥力方向相同。帶電粒子加速度方向沿相應(yīng)點(diǎn)與重金屬原子核連線指向曲線的凹側(cè)。]4．人們?cè)谘芯吭咏Y(jié)構(gòu)時(shí)提出過(guò)許多模型，其中比較有名的是“棗糕模型”和核式結(jié)構(gòu)模型，它們的模型示意圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)與“棗糕模型”和核式結(jié)構(gòu)模型的建立無(wú)關(guān)B．科學(xué)家通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了“棗糕模型”，建立了核式結(jié)構(gòu)模型C．科學(xué)家通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了核式結(jié)構(gòu)模型，建立了“棗糕模型”D．科學(xué)家通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了“棗糕模型”和核式結(jié)構(gòu)模型，建立了玻爾的原子模型B[α粒子散射實(shí)驗(yàn)與核式結(jié)構(gòu)模型的建立有關(guān)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，否定了“棗糕模型”，建立了核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)B正確。]回歸本節(jié)知識(shí)，自我完成以下問(wèn)題：1．陰極射線的本質(zhì)是什么？它所帶電荷有什么特點(diǎn)？提示：電子流帶負(fù)電，電荷量e＝1.6×10-19C2.α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象有哪些特征？提示：①絕大多數(shù)的α粒子運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)變。②少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)。③極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)角大于90°，極個(gè)別的被反彈。3.原子的核式結(jié)構(gòu)模型內(nèi)容有哪些？提示：在原子中心有一個(gè)很小的原子核，它集中了原子全部的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量，電子繞核高速運(yùn)轉(zhuǎn)。課時(shí)分層作業(yè)(十五)原子的核式結(jié)構(gòu)模型題組一電子的發(fā)現(xiàn)1．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子并由此提出了原子結(jié)構(gòu)的“棗糕模型”，他發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是()A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)B．陰極射線實(shí)驗(yàn)C．α粒子轟擊鈹核實(shí)驗(yàn)D．α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)B[盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯(cuò)誤；湯姆孫通過(guò)研究陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子的存在，故B正確，C、D錯(cuò)誤。]2．下列是歷史上的幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)的裝置圖，其中發(fā)現(xiàn)電子的裝置是()ABCDA[題圖A是陰極射線偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，該裝置是發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)裝置，A符合題意；題圖B是電子束衍射的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明粒子具有波動(dòng)性，B不符合題意；題圖C是α粒子的散射實(shí)驗(yàn)，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，C不符合題意；題圖D是光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，D不符合題意。]3．(多選)1897年英國(guó)物理學(xué)家J．J．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子并被稱為“電子之父”，下列關(guān)于電子的說(shuō)法正確的是()A．J．J．湯姆孫通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)得出了陰極射線是帶負(fù)電的粒子的結(jié)論，并求出了陰極射線的比荷B．J．J．湯姆孫通過(guò)對(duì)光電效應(yīng)的研究，發(fā)現(xiàn)了電子C．電子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的1836倍D．J．J．湯姆孫通過(guò)對(duì)不同材料作陰極發(fā)出的射線進(jìn)行研究，并研究光電效應(yīng)等現(xiàn)象，說(shuō)明電子是原子的組成部分，是比原子更基本的物質(zhì)單元AD[由J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的過(guò)程可知，A正確；J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，又進(jìn)一步研究了光電效應(yīng)、熱離子發(fā)射效應(yīng)和β射線等，他發(fā)現(xiàn)，不論陰極射線、光電流、熱離子流還是β射線，它們都包含電子，說(shuō)明電子是原子的組成部分，是比原子更基本的物質(zhì)單元，B錯(cuò)誤，D正確；質(zhì)子質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子質(zhì)量，C錯(cuò)誤。]題組二原子的核式結(jié)構(gòu)模型4．盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是()ABCDD[α粒子轟擊金箔后偏轉(zhuǎn)，越靠近金原子核，偏轉(zhuǎn)的角度越大，所以A、B、C錯(cuò)誤，D正確。]5．關(guān)于盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的內(nèi)容，下列敘述正確的是()A．原子是一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體B．原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核上C．原子的正電荷和負(fù)電荷全部集中在一個(gè)很小的核內(nèi)D．原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10-10mB[盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的內(nèi)容：在原子的中心有一個(gè)很小的核，稱為原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，電子繞原子核做高速運(yùn)轉(zhuǎn)，故A、C錯(cuò)誤，B正確；原子半徑的數(shù)量級(jí)為10-10m，而原子核半徑的數(shù)量級(jí)為10-15m，故D錯(cuò)誤。]6．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一α粒子經(jīng)過(guò)某一原子核附近時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示。圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是過(guò)P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為五個(gè)區(qū)域。不考慮其他原子核對(duì)該α粒子的作用，那么關(guān)于該原子核的位置，下列說(shuō)法中正確的是()A．可能在①區(qū)域 B．一定在②區(qū)域C．可能在③、④區(qū)域 D．一定在⑤區(qū)域B[α粒子帶正電，原子核也帶正電，原子核對(duì)靠近它的α粒子產(chǎn)生庫(kù)侖斥力，由α粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲方向可知庫(kù)侖斥力方向向下，所以原子核一定在②區(qū)域，故B正確。]7．(多選)下圖是盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到金箔上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)B．該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了湯姆孫原子模型的正確性C．α粒子與原子中的電子碰撞會(huì)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D．只有少數(shù)的α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)AD[α粒子散射實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容：絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)(偏轉(zhuǎn)角度超過(guò)90°，有的甚至幾乎達(dá)到180°，被反彈回來(lái))。該實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)，A項(xiàng)正確；根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型的假設(shè)，從而否定了湯姆孫原子模型的正確性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生α粒子偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，主要是α粒子和原子核發(fā)生相互作用的結(jié)果，C項(xiàng)錯(cuò)誤；絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)，D項(xiàng)正確。]8．如圖所示，根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A．動(dòng)能先增大后減小B．電勢(shì)能先減小后增大C．電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，總功等于0D．加速度先減小后增大C[α粒子及原子核均帶正電，故α粒子受到原子核的斥力，從a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小。a、c在同一條等勢(shì)線上，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差為0，則α粒子從a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的總功等于0，A、B錯(cuò)誤，C正確；α粒子所受的庫(kù)侖力F＝kq1q2r2，b點(diǎn)離原子核最近，所以α9．(多選)如圖所示為J．J．湯姆孫的氣體放電管的示意圖，下列說(shuō)法正確的是(不考慮電子重力)()A．若D1、D2之間不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)打到最右端的P1點(diǎn)B．若在D1、D2之間加上豎直向下的電場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)C．若在D1、D2之間加上豎直向下的電場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)D．若在D1、D2之間加上垂直紙面向里的磁場(chǎng)，則陰極射線不偏轉(zhuǎn)A