1　原子核的组成优秀公开课教案

18.2原子的核式结构模型学案

一、学习目标：1、从原子学说的历史发展上来认识原子的结构；

2、从粒子散射实验现象分析过程体会科学探究过程

二、重点难点：1、了解汤姆孙模型和α粒子散射的实验装置；

2、粒子的散射实验是过程，分析实验结果得到原子模型。

三、知识储备：

1、电子发现：JJ汤姆逊发现

，其质量比最轻原子的质量的两千分之一稍多一点，它是原子的

，是比原子更基本的

。

2、小球弹性碰撞模型中：在光滑水平面上，质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止小球发生弹性正碰．根据动量守恒和机械能守恒有：

12m1v1＝______________

，

m1v1＝______________________ 2

碰后两个小球的速度分别为：v1′＝________________，v2′＝__________________.

若m1≪m2 ,

v1′＝

，v2′＝ , 表示m1的速度 ，

3、散射现象：微观粒子相互接近但不发生_________的碰撞。由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在磁撞后飞向四面八方。

四、课堂探究

勒纳德（1903年）：用高速电一、对原子结构的猜想：

子束射到金属膜上，发现高速电子很容易穿透原子。

得出原子不是

。

道尔顿模型（1803年）提出

JJ汤姆逊（1898年）提出原子是

原子是一个坚硬的实心小球

一个

，电荷弥漫性地

分布在整个球体内，电子镶嵌其中。

称为“

模型”或“

模型”

二、对原子结构的探究：

粒子的散射实验（是1909年 指导他的学生盖革和马斯顿在英国曼彻斯特大学做的一个著名物理实验。）

1、了解实验器材

1

粒子是从放射性物质中发射出来的快速运动的高能粒子（ He__________，带__________电荷，质量为_______质量的4倍．

1.实验装置

放射源：放出 金箔：靶子

观察工具：带有 的显微镜（可转动）

2．实验过程：

α粒子从铅盒射出，形成的细射线打在金

箔上，被散射的α粒子打在荧光屏上产生

闪光，用可转动的显微镜从不同角度进行观察．

3、实验现象

原子核），实质是失去两个电子的

_____________α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，

但有______α粒子(约占八千分之一)发生了大角度偏转，偏转的角度甚至________90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来。

4、根据现象进行的推导

①α粒子穿过金箔后偏离原来方向是不是由于它与电子之间的吸引力作用？

2

②根据汤姆孙原子结构模型能否解释这种现象？为什么？

③卢瑟福对实验现象的分析是怎样？

(1)α粒子穿过原子时，如果离核很远，受到的库仑斥力

，α粒子运动方向改变

，如果原子核

，这种机会就很多，因此绝大多数α粒子基本上仍沿原来的方向前进，见图。

(2)α粒子十分接近原子核穿过时，受到的库仑斥力

，偏转角

，原子核很小这种机会很少，因此，有

α粒子发生大角度偏转，见图．

(3)α粒子几乎是正对着原子核射来时，α粒子受到很大的库仑力，几乎是被

弹回，而原子核很小，这种机会更少，因此有

发生了近180°角的偏转，见图．

5、实验结论

卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了_________模型．

核式结构模型：1911年由卢瑟福提出，在原子中心有一个很小的核，叫________．它集中了原子全部的_______和几乎全部的_____，_____在正电体的外面运动．

6、原子核的电荷与尺度

1．电荷：原子核是由_____和______组成的．原子核的电荷数就是核中的_______．

2．尺度：对于一般的原子核，实验确定的核半径R的数量级为______m.而整个原子半径的数量级是_____m．两者相差十万倍之多．可见原子内部是十分“空旷”的．

7、实验注意事项

(1)整个实验过程需在真空中进行．

(2)α粒子是氦核，本身很小，金箔需很薄，α粒子才能很容易穿过．

(3)实验中用的是金箔而不是铝箔，这是因为金的原子序数大，α粒子与金核间库仑力大，偏转明显；另外金的延展性好，容易做成极薄的金箔．

(4)实验现象说明原子绝大部分是空的，除非原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则，α粒子大角度散射是不可能的．

8、实验意义

(1)否定了汤姆孙的原子结构模型．

(2)提出了原子核式结构模型，明确了原子核大小的数量级．

五、课堂练习

1、在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是（

）

A.原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用

B.原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上

C.正电荷在原子中是均匀分布的

D.原子是不可再分的

2、有关对原子的说法正确的是（

）

3

A.汤姆孙通过研究阴极射线得出电子是构成原子的微粒，且测出了电子的电量

B.密立根是通过对电子在电场中做匀速直线运动的研究，测出了电子的电量

C.汤姆孙提出的原子模型不能解释原子呈电中性

D.卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

3、（金版P52 典例2）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子运动的轨迹，在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是

A．动能先增大，后减小

B．电势能先减小，后增大

C．电场力先做负功，后做正功，总功为零

D．加速度先变小，后变大

4、（金版P53 课堂演练3）卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是（ ）

A

B

C

D 六、巩固练习

1．卢瑟福通过

粒子散射实验得出了原子核式结构模型，实验装置如图所示，有带电粒子打到光屏上都产生光斑。为验证

离子散射实验结论，现在1、2、3、4四处放置带有荧光屏的显微镜。则这四处位置一段时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是

A. 2、10、625、1205

B. 1202、1305、723、203

C. 1305、25、7、1

D. 1202、1010、723、203

2.不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（

）

A.原子中心有一个很小的原子核

B.原子核是由质子和中子组成的

C.原子质量几乎全部集中在原子核内

D.原子的正电荷全部集中在原子核内

3.（多选）下列观点属于原子核式结构理论的有（

）

A.原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带点的中子

B.原子的正电荷均匀分布在整个原子中

C.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里

D.带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转

4．（多选）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中，α粒子在b点时距原子核最近。下列说法正确的是（ ）

A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子

B．α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子运动到b时受到的库仑斥力较大

C．α粒子从a到c的运动过程中电势能先减小后变大

D．α粒子从a到c的运动过程中加速度先变大后变小

答案

4

五、课堂练习

1、B 2、D 3、C 4、D 六、巩固练习

1、C 2、B 3、CD 4、BD

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