1、內(nèi)蒙古巴彥淖爾市第一中學(xué)高中物理 18（2）原子的核式結(jié)構(gòu)模型學(xué)案 新人教選修3-5學(xué)習(xí)導(dǎo)航【知識(shí)結(jié)構(gòu)】 原子的核式結(jié)構(gòu)模型 湯姆孫原子結(jié)構(gòu)模型粒子散射實(shí)驗(yàn)原子核式結(jié)構(gòu)模型【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道早期的原子結(jié)構(gòu)模型，體會(huì)模型化方法。2、知道粒子散射實(shí)驗(yàn)的原理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3、通過(guò)盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型的建立過(guò)程，體會(huì)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的方法。課堂互動(dòng)【自學(xué)評(píng)價(jià)】1、湯姆孫的 模型，其觀點(diǎn)為 _ _。2、粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：絕大多數(shù)粒子 ，少數(shù) 極少數(shù) 有的甚至 。3、湯姆孫的原子模型不能解釋粒子的 。4、原子的核式結(jié)構(gòu)模型是： 。【新課引入】人們認(rèn)識(shí)到電子是組成物質(zhì)的微粒后，對(duì)原子的結(jié)構(gòu)有了新的了解

2、欲望。湯姆孫在發(fā)現(xiàn)電子方面有杰出的貢獻(xiàn)，他提出的原子模型在當(dāng)時(shí)自然能引起人們的關(guān)注，但一切理論都要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的證明，本節(jié)課我們就沿著這個(gè)思路進(jìn)行探討原子的結(jié)構(gòu)模型。【互動(dòng)探究】點(diǎn)擊關(guān)鍵詞 1、棗糕模型合作討論 電子的質(zhì)量比原子的質(zhì)量小得多，那么原子的結(jié)構(gòu)是什么樣的？電子在原子中處于什么位置？結(jié)論1： _觀察思考：勒納德發(fā)現(xiàn)高速度電子很容易穿透原子。這能說(shuō)明什么呢？結(jié)論2： 思維點(diǎn)拔： 湯姆孫的模型僅僅是一種假設(shè)，這種理論要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。點(diǎn)擊關(guān)鍵詞 2、粒子散射實(shí)驗(yàn)合作討論1： 什么是粒子？它從哪里發(fā)出的？速度如何？結(jié)論1： _合作討論 2： 如何觀察粒子打到何處？結(jié)論2： _。合作討論3： 根

3、據(jù)湯姆孫原子模型，粒子穿過(guò)金箔后最有可能朝什么方向運(yùn)動(dòng)？最不易朝哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？結(jié)論3： _觀察思考：從粒子散射實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是什么？結(jié)論： 。點(diǎn)擊關(guān)鍵詞 3、核式結(jié)構(gòu)模型合作討論1：粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)論中大多數(shù)粒子沿直線通過(guò)金箔，說(shuō)明了什么？結(jié)論1：_。合作討論2：粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)論中少數(shù)粒子被反彈，說(shuō)明了什么？結(jié)論2：_。學(xué)習(xí)札記合作討論3： 根據(jù)以上結(jié)論，盧瑟福提出了核式結(jié)構(gòu)模型，這是一個(gè)什么樣的模型？結(jié)論3：_ 。點(diǎn)擊關(guān)鍵詞 4、原子核合作討論1：原子核中的電荷數(shù)與核外電子數(shù)有什么關(guān)系？與它們?cè)谠刂芷诒碇性有驍?shù)有什么關(guān)系？學(xué)習(xí)札記結(jié)論1：_ _。合作討論2：原子核的大小可以通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)

4、來(lái)測(cè)定，它的半徑稱為核的大小數(shù)量級(jí)為多少？原子的數(shù)量級(jí)為多少？結(jié)論2：_。合作討論3： 根據(jù)以上結(jié)論，我們認(rèn)識(shí)到原子內(nèi)部是十分空曠的，而原子的大小指的是什么？結(jié)論3：_ 【典型例題】例題1 在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)粒子最接近原子核時(shí)，粒子符合下列哪些情況( )A動(dòng)能最小B勢(shì)能最小C粒子與原子核組成的系統(tǒng)能量最小D所受原子核斥力最大例題2 實(shí)驗(yàn)測(cè)得粒子與金核作對(duì)心碰撞時(shí)所能達(dá)到的離金核的最小距離約為21014m，由此數(shù)據(jù)估算金核的密度（金原子序數(shù)79，質(zhì)量數(shù)197）?！咀粉櫽?xùn)練】1、(2003年上海)盧瑟福通過(guò) 實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個(gè)很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，如圖中的四條線表示粒

5、子運(yùn)動(dòng)的可能軌跡，在圖中完成中間兩條粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。2、在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞所能達(dá)到的最小距離可估算原子核的大小?，F(xiàn)有一個(gè)粒子以2.0107m/s的速度去轟擊金箔，若金原子的核電荷數(shù)為79求該粒子與金原子核間的最近距離(已知帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能表達(dá)式為=kq1q2/r。粒子質(zhì)量為6.641027kg)?？偨Y(jié)回顧本節(jié)課的重點(diǎn)是：1、粒子散射實(shí)驗(yàn)四條結(jié)論以及根據(jù)其解釋原子核式結(jié)構(gòu)模型。2、原子核式結(jié)構(gòu)模型，了解原子核的相關(guān)數(shù)據(jù)，比較原子核與原子，了解它們的區(qū)別。3、體會(huì)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建物理模型的方法?！就卣固岣摺勘R 瑟 福盧瑟福出生于新西蘭的一個(gè)偏僻小村莊，他從小

6、就向往解釋宇宙，向往發(fā)明，向往創(chuàng)造。1889年他考上了新西蘭大學(xué)。大學(xué)期間，他就自己動(dòng)手制成一種靈敏的檢波器，試驗(yàn)了在新西蘭大地上的第一次電報(bào)，并發(fā)表了電磁學(xué)方面的論文。憑著這幾篇論文，大學(xué)畢業(yè)幾年后，盧瑟福到了劍橋大學(xué)的卡文迪實(shí)驗(yàn)室。 在這里，他接受了老師湯姆孫的建議，開(kāi)始了對(duì)原子的探試。探試的第一步就是抓住鐳放出的射線，看它到底是些什么東西，然后就可以順藤摸瓜追蹤原子內(nèi)的秘密。盧瑟福天生是個(gè)實(shí)驗(yàn)的好手，他立即設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用一個(gè)鉛塊，鉆上小孔，孔內(nèi)放一點(diǎn)鐳。這樣射線只能從這個(gè)小孔里發(fā)出，然后將射線放到一個(gè)磁場(chǎng)里。 奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了，一束射線立即分成三股，一股靠近N極偏轉(zhuǎn)，一股靠近S極偏轉(zhuǎn)

7、，還有一股不偏不倚一直向前，盧瑟福給它們?nèi)∶麨椤⒑蜕渚€。經(jīng)過(guò)測(cè)定，射線就是老師湯姆孫發(fā)現(xiàn)的電子流， 射線就是倫琴發(fā)現(xiàn)的X光，居里夫婦發(fā)現(xiàn)的放射性就是、和射線。好個(gè)盧瑟福，真是出手不凡，19世紀(jì)最后10年的三大發(fā)現(xiàn)他在一個(gè)實(shí)驗(yàn)里就全部得到解釋。當(dāng)他興沖沖地把這些新發(fā)現(xiàn)告訴老師湯姆孫時(shí)，老師自然很高興，順便還告訴盧瑟福一個(gè)消息：加拿大麥克吉爾大學(xué)物理系派人來(lái)劍橋聘請(qǐng)教授，他認(rèn)為盧瑟福是最好的人選。1898年盧瑟福橫渡大西洋到了加拿大，在這里，他遇到一個(gè)比他小七歲的年輕助手索迪，索迪的化學(xué)知識(shí)很豐富，這正好彌補(bǔ)了盧瑟?；瘜W(xué)知識(shí)上的不足。這時(shí)，盧瑟福又想起了在劍橋時(shí)遇到的一個(gè)老問(wèn)題，粒子從所具有的電量和質(zhì)量來(lái)看很像元素氦，有索迪做助手，盧瑟福馬上開(kāi)始驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來(lái)了，射線果然就是氦流。那么鐳放出射線后剩下的又是什么呢？經(jīng)實(shí)驗(yàn)，竟然又是一種新元素氡。于是盧瑟福宣布放射性既是原子現(xiàn)象，又是產(chǎn)生新物質(zhì)的化學(xué)變化的伴隨物。