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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/11/24 Tuesday,0,2,原子的核式结构模型,第十八章 原子结构,2 原子的核式结构模型第十八章 原子结构,1,历史回顾,J.J.,汤姆孙，,1857-1940,，英国物理学家，电子的发现者。,因通过气体电传导性的研究，测出电子的电荷与质量的比值，,1906,年获诺贝尔物理学奖。,思考：那么，这两种带电物质是怎样构成原子的呢？,十九世纪末，汤姆孙通过实验得出阴极射线是,_,。,高速电子流,电子的质量,质子质量约为电子质量的,1836,倍,历史回顾J.J.汤姆孙，1857-1940，英国物理学家，电,2,电子,正电荷,原子是一个球体，,正电荷均匀分布在球体中,，电子镶嵌在正电荷之中，就象枣点缀在一块蛋糕里一样，所以又被人们称为“,枣糕模型,”。,一、,汤姆孙的原子模型,电子正电荷原子是一个球体，正电荷均匀分布在球体中，电子镶嵌在,3,以汤姆孙为首的英国剑桥学派，在原子物理学上所取得的这些惊人成就，使欧洲大陆上的物理学家都拜倒在他们的脚下。,从经典物理学的角度看，汤姆孙的模型是很成功的。解释原子是电中性的，电子在原子里是怎样分布的，解释原子为什么会发光，能估计出原子的大小约为一亿分之一厘米。,以汤姆孙为首的英国剑桥学派，在原子物理学上所取得的这些惊人成,4,研究方法：利用高能的粒子撞击原子,卢瑟福,分析实验现象,认识原子的内部结构,研究方法：利用高能的粒子撞击原子卢瑟福分析实验现象认识原子的,5,卢瑟福,1909,1911,年，卢瑟福、,盖革,和,马斯,顿,的,粒子散射实验,。,1,.,实验目的,2,.,实验方法和器材,3,.,实验过程,4,.,实验现象及分析,5,.,实验结论,二、,粒子散射实验,粒子,：带两个单位正电荷，质量约是氢原子质量的,4,倍，约是电子质量的,7300,倍,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,卢瑟福19091911年，卢瑟福、盖革和马斯顿的粒子散射,6,2,、,实验器材,放射源,：放射性元素钋（,Po,）放出,粒子；,金 箔,：作为靶子，厚度极小，可达,1m,；,荧光屏,：,粒子打在上面发出闪光；,显微镜,：能够绕金箔在水平面内运动；,粒子,：从放射源射出来的,粒子动能很大，打到荧光屏上能产生一个亮斑，可用显微镜观察,为什么用金？,整个装置放在一个抽真空的容器内,金的延展性好，,核电荷量大，,核质量大,。,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,2、实验器材放射源：放射性元素钋（Po）放出粒子；为什么用,7,3,、,实验,过程,整个观察过程是十分艰苦的，所用时间也相当长,你能总结出实验现象吗？,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,3、实验过程整个观察过程是十分艰苦的，所用时间也相当长你能总,8,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修3-5 18.2原子的核式结构课件（2,9,4,、,实验现象及分析,1,、,绝大多数,粒子穿过金箔后仍,沿原来方向,前进；,2,、,少数,粒子发生了,较大的偏转,；,（约占,8000,分之一）,极少数,粒子的,偏转超过,90,；,3,、,有的,（个别）,甚至几乎,达到,180,；,（几乎被,“,撞了回来,”,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,4、实验现象及分析1、绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前,10,卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇，他说：,“,这是我一生中从未有的最难以置信的事，它好比你对一张纸发射炮弹，结果被弹回来而打到自己身上,”,为什么会这样说？汤姆逊枣糕原子模型能否解释这种现象？,4,、,实验现象及分析,卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇，他说：“这是我一生中从,11,（,1,）,粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？,（,2,）按照枣糕模型，,粒子出现大角度散射有没有可能是原子中正电荷造成的？,卢瑟福,根据他的导师汤姆生模型计算的结果：,电子质量很小，对,粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，,粒子,穿过金箔时,所受库仑力的合力也很小，散射角不超过零点几度，发生大角度偏转的概率几乎是零,枣糕模型无法解释,粒子散射实验现象！,（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？,12,1,、,绝大多数,粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进；,2,、,少数,粒子发生了较大的偏转；,极少数,粒子的偏转超过,90,；,3,、,有的,（个别）甚至几乎达到,180,；,说明原子中绝大部分是空的。,可见,粒子受到较大的库仑力作用。,电量和质量分布范围很小，集中在一个核上。,你认为原子中的正电荷和质量应如何分布？,1、绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进；2、少数粒子,13,5,、,实验,结论,新的理论：,原子具有核式结构,5、实验结论新的理论：,14,1,、在原子中心有一个很小的核，叫原子核,2,、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,3,、带负电的电子在核外空间绕着核旋转,三,、,原子的核式模型,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,1、在原子中心有一个很小的核，叫原子核三、原子的核式模型人,15,原子的核式模型可以成功解释实验现象,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,原子的核式模型可以成功解释实验现象人教版高二物理选修3-5,16,原子的核式模型可以成功解释实验现象,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,原子的核式模型可以成功解释实验现象人教版高二物理选修3-5,17,根据卢瑟福的原子核式模型和,粒子散射的实验数据，可以推算出各种元素原子核的电荷数，还可以估计出原子核的大小。,（1,）原子的半径约为,10,-10,m,、原子核半径约是,10,-15,m,，原子核的体积只占原子的体积的十万分之一。,四、,原子核的尺度,与电荷,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,根据卢瑟福的原子核式模型和粒子散射的实验数据，可以推算出各,18,体育场,原子核的尺度,原子,原子核,粒子散射实验的应用,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,体育场原子核的尺度原子原子核 粒子散射实验的应,19,（2,）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,。,（3,）电子绕核旋转所需,向心力,就是核对它的库仑力。,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,（2）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,20,质子,中子,核子,质子数,电荷数,原子核的组成,1919,年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了,质子,，进而猜想原子核内存在不带电的,中子,，这一猜想,10,年后被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认,质子中子核子质子数电荷数原子核的组成 1919,21,电荷数,Z=,质子数,=,原子序数,质量数,A=,核子数,=,质子数,+,中子数,H,的三种同位素：,元素符号表示：,电荷数 Z=质子数=原子序数 质量数 A=核子数H的三种,22,课堂小结,1,、,粒子散射实验装置、现象、意义,2,、卢瑟福原子核式结构模型,3,、原子核与原子大小的数量级,4,、物理研究的过程,现象,总结规律,建立模型,实验检验,解释现象,课堂小结1、粒子散射实验装置、现象、意义 现象总结规律建立,23,1.,在用,粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的,粒子的运动情况是（）,A,、全部,粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进,B,、绝大多数,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，极少数甚至被弹回,C,、少数,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,D,、全部,粒子都发生很大偏转,B,练,习,1.在用粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的粒子的运动情,24,2.,卢瑟福,粒子散射实验的结果（）,A,、证明了质子的存在,B,、证明了原子核是由质子和中子组成的,C,、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上,D,、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动,C,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,2.卢瑟福粒子散射实验的结果（）C人教版高二物,25,3.,卢瑟福对,粒子散射实验的解释是（）,A.,使,粒子产生偏转的力主要是原子中电子对,粒子的作用力；,B.,使,粒子产生偏转的力主要是库仑力；,C.,原子核很小，,粒子接近它的机会很少，所以绝大多数的,粒子仍沿原来的方向前进；,D.,能产生大角度偏转的,粒子是穿过原子时离原子核近的,粒子。,BCD,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,3.卢瑟福对粒子散射实验的解释是（）B,26,4.,在,粒子散射实验中，如果一个,粒子跟金箔中的电子相撞，则,(),A.,粒子的动能和动量几乎没有损失。,B.,粒子将损失部分动能和动量。,C.,粒子不会发生显著的偏转。,D.,粒子将发生较大角度的偏转。,AC,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,4.在粒子散射实验中，如果一个粒子跟金箔中的电子相撞，则,27,今日作业：,课本,P53,问题与练习,本节,学案导学,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,人教版高二物理选修,3-5 18.2,原子的核式结构,课件（,28,张,PPT,）,今日作业：课本P53 问题与练习人教版高二物理选修3-5 1,28,
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