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温故知新温故知新1.电子发现的重要意义是什么？电子发现的重要意义是什么？2.原子中带正电的部分及带负电原子中带正电的部分及带负电的电子可能是如何分布的？的电子可能是如何分布的？第第2 2节节 原子的核式结构模型原子的核式结构模型 初期的原子模型：初期的原子模型：v1901年年，法法国国的的佩佩佩佩兰兰兰兰设设想想：原原子子的的中中心心是是些些带正电粒子，外面围绕着电子。带正电粒子，外面围绕着电子。v1903年年，德德国国的的勒勒勒勒纳纳纳纳德德德德设设想想：有有正正负负电电荷荷组组成的成的“刚性配偶体刚性配偶体”飘浮于原子太空内。飘浮于原子太空内。v1903年年底底，日日本本的的长长长长冈冈冈冈半半半半太太太太郎郎郎郎提提出出一一个个“土土木木星星模模型型”电电子子均均匀匀分分布布在在一一个个环环上上，中中心是一个为大质量的正电球。心是一个为大质量的正电球。问题问题1.汤姆孙的原子汤姆孙的原子模型对吗？你能用电模型对吗？你能用电学知识回答这个问题学知识回答这个问题？汤姆孙的原子模型汤姆孙的原子模型原子是一个球体，原子是一个球体，正电荷弥漫性地正电荷弥漫性地均匀分布均匀分布在整个球体内，电子在整个球体内，电子镶嵌镶嵌其中。其中。负电荷负电荷汤姆孙的原子模型汤姆孙的原子模型正电荷正电荷卢瑟福的思考卢瑟福的思考(一）一）原子的结构非常紧密，无法用一原子的结构非常紧密，无法用一原子的结构非常紧密，无法用一原子的结构非常紧密，无法用一般的方法探测它内部的结构，需般的方法探测它内部的结构，需般的方法探测它内部的结构，需般的方法探测它内部的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。通要用高速粒子对它进行轰击。通要用高速粒子对它进行轰击。通要用高速粒子对它进行轰击。通过观察粒子穿过物质层后的偏转过观察粒子穿过物质层后的偏转过观察粒子穿过物质层后的偏转过观察粒子穿过物质层后的偏转情况，获得原子结构的信息，这情况，获得原子结构的信息，这情况，获得原子结构的信息，这情况，获得原子结构的信息，这种实验叫做散射实验。种实验叫做散射实验。种实验叫做散射实验。种实验叫做散射实验。卢卢瑟瑟福福 1909190919111911年，卢瑟福年，卢瑟福和他的助手们用和他的助手们用a 粒子粒子轰击金箔轰击金箔著名的著名的 a 粒粒子散射实验子散射实验问题问题 2.如何证明汤姆生如何证明汤姆生“枣糕枣糕“模型模型？问题问题3.粒子散射实验的装置是什么粒子散射实验的装置是什么？它是怎么做的？它是怎么做的？粒子的散射实验问题问题4.粒子散射实验的结果是什么？粒子散射实验的结果是什么？绝大多数 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数 粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90度，也就是说它们几乎被“撞了回来”卢瑟福的思考（二）卢瑟福的思考（二）问题问题6 6.这种现象能否用汤姆生的原子这种现象能否用汤姆生的原子模型解释模型解释？问题问题5 5.粒子出粒子出现现大角度散射有没有可能大角度散射有没有可能是与是与电电子碰撞后造成的？子碰撞后造成的？-汤姆孙原子汤姆孙原子枣糕模型枣糕模型不能解释不能解释粒子散射实验。粒子散射实验。要解释要解释要解释要解释 粒子散射实验粒子散射实验粒子散射实验粒子散射实验只有建立新的原子模型。只有建立新的原子模型。只有建立新的原子模型。只有建立新的原子模型。新的原子结构新的原子结构新的原子结构新的原子结构应是怎样的呢应是怎样的呢应是怎样的呢应是怎样的呢？枣糕模型被枣糕模型被枣糕模型被枣糕模型被a a粒子粒子粒子粒子散射实验否定散射实验否定散射实验否定散射实验否定 问题问题7 7.如何解释如何解释粒子散射实验的？粒子散射实验的？卢瑟福的思考（三）卢瑟福的思考（三）大多数大多数大多数大多数 粒子不粒子不粒子不粒子不偏转偏转偏转偏转少数少数少数少数 粒子发生粒子发生粒子发生粒子发生较大偏转较大偏转较大偏转较大偏转极少数极少数极少数极少数 粒子粒子粒子粒子发生大角度偏发生大角度偏发生大角度偏发生大角度偏转甚至被弹回转甚至被弹回转甚至被弹回转甚至被弹回原子内几乎是空的原子内几乎是空的有带有带正电的物质正电的物质对它们产生库仑对它们产生库仑斥力作用；斥力作用；它们与某种质量大它们与某种质量大的物质发生了撞击，的物质发生了撞击，而且这种物质占据而且这种物质占据很小的空间很小的空间粒子散射实验结果分析粒子散射实验结果分析 问题问题8.卢瑟福设想的原子结构模型卢瑟福设想的原子结构模型是什么样的？是什么样的？原子中带正电部分的体积很小，但几原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动。面运动。你知道吗？卢瑟福重复做这个实验八万多次卢瑟福重复做这个实验八万多次,仅有两仅有两三次击中了金核被反弹三次击中了金核被反弹,这么小的几率他却成这么小的几率他却成功了功了.资资 料：料：有一有一粒子以粒子以2.0107m/s的速度去轰击的速度去轰击金箔，金箔，已知已知粒子的质量为粒子的质量为6.6410-27kg若金原若金原子的核电荷数为子的核电荷数为79，且已知带电粒子在点电场中，且已知带电粒子在点电场中的电势能的表达式为的电势能的表达式为=kq1q2/r.如何估算原子核的大小如何估算原子核的大小?估算方法：估算方法：在在粒子散射实验中粒子散射实验中,根据根据粒子与原子粒子与原子核对心正碰时所能达到的最小距离可以估算原子核对心正碰时所能达到的最小距离可以估算原子核的大小核的大小.结论：结论：粒子与金原子核对心碰撞所能达到的粒子与金原子核对心碰撞所能达到的最近距离为：最近距离为：2.710-14m问题问题9.原子核的电荷与尺度你知道吗？原子核的电荷与尺度你知道吗？2.原子核所带正电荷数与核外电子数以原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期表内的原子序数相等。及该元素在周期表内的原子序数相等。1.原子的半径约为原子的半径约为10-10米、原子核半米、原子核半径约是径约是10-15米，原子核的体积只占原米，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。子的体积的万亿分之一。原子的核式结构原子的核式结构汤汤姆姆孙孙发发现现电电子子汤汤姆姆孙孙原原子子模模型型枣糕式卢卢瑟瑟福福原原子子核核式式模模型型粒子散射实验粒子散射实验行星式【随堂练习随堂练习】1.1.在用在用粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的察到的粒子的运动情况是粒子的运动情况是 ()()A.A.全部全部粒子穿过金属箔后仍按原来的方向粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进前进 B.B.绝大多数绝大多数粒子穿过金属箔后仍按原来的粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回弹回 C.C.少数少数粒子穿过金属箔后仍按原来的方向粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回 D.D.全部全部粒子都发生很大偏转粒子都发生很大偏转B2 2.在在a粒子散射粒子散射实验中，当中，当a粒子接近金核粒子接近金核时（）a粒子粒子动能最小能最小a粒子受到的粒子受到的库仑力最大力最大a粒子粒子电势能最小能最小a粒子粒子动量的量的变化率最小化率最小ABAB3 3、当、当粒子被重核散射时，如图所示的运动粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的轨迹哪些是不可能存在的 ()()BCBC
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