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1、182182原子的核式结构原子的核式结构(jigu)(jigu)模型模型第一页，共19页。原子复杂原子复杂(fz)结构的发现过结构的发现过程程 人类社会是在不断地发现、发明和创造中前人类社会是在不断地发现、发明和创造中前进的。直到进的。直到1919世纪末，人们世纪末，人们(rn men)(rn men)还认为原还认为原子是构成物质的最小单位而不可再分，当汤姆生子是构成物质的最小单位而不可再分，当汤姆生在在18971897年发现电子后，人们年发现电子后，人们(rn men)(rn men)才认识到才认识到原子结构的复杂性。原子结构的复杂性。原子的内部结构到底原子的内部结构到底(do d)(do
2、d)是怎样的呢？是怎样的呢？第二页，共19页。问题：问题：原子原子(yunz)中带正电的物质是如中带正电的物质是如何分布的？何分布的？你会作出怎样的设想？你会作出怎样的设想？请同学请同学们带着上述们带着上述问题阅读问题阅读(yud)课课本本P 51图图18.2-1左边左边一段的内容。一段的内容。第三页，共19页。汤姆生是如何汤姆生是如何(rh)描述原子结构描述原子结构的？的？请请回回答答(hud)：第四页，共19页。汤姆生原子结构模型汤姆生原子结构模型(mxng)原子是一个球体，正电荷均匀原子是一个球体，正电荷均匀(jnyn)地地分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子那分布在整个球内，电子像枣糕里
3、的枣子那样镶嵌在原子里面。样镶嵌在原子里面。第五页，共19页。汤姆生原子(yunz)枣糕模型能解释当时发现的一些现象。但勒纳德但勒纳德1903年做了一个实验，使电子年做了一个实验，使电子(dinz)束射到金属模上，发现较高速度束射到金属模上，发现较高速度的电子的电子(dinz)很容易穿透原子。看来原很容易穿透原子。看来原子不是一个实心球体。稍后一些的子不是一个实心球体。稍后一些的粒子粒子散射实验则完全否认了汤姆孙的原子模型。散射实验则完全否认了汤姆孙的原子模型。第六页，共19页。用什么方法去研究象原子用什么方法去研究象原子(yunz)这样的微观粒子的内这样的微观粒子的内部结构呢？部结构呢？用其
4、他微观粒子或一些射线轰击用其他微观粒子或一些射线轰击粒子散射粒子散射(snsh)(snsh)实验实验 19091911年，英国(yn u)物理学家卢瑟福和他的助手们进行了 粒子散射实验第七页，共19页。问题问题(wnt)：按汤姆生的原子模型，按汤姆生的原子模型，粒子穿过金箔后粒子穿过金箔后应如何应如何(rh)运动？运动？第八页，共19页。问问题题(wnt)：粒子散射实验的结果是：粒子散射实验的结果是：粒子穿过金箔后几乎仍沿原来的粒子穿过金箔后几乎仍沿原来的方向前进方向前进(qi(qi njnj n)n)或偏转很小；或偏转很小；粒子发生了较大的偏转，粒子发生了较大的偏转，粒子偏转角超过了粒子偏转
5、角超过了9090，被弹回，偏角几乎达到被弹回，偏角几乎达到180180。绝大多数绝大多数少数少数(shosh)极少数极少数有的甚至有的甚至第九页，共19页。问问题题(wnt)：1.粒子散射实验的结果与汤姆生原子模型得出粒子散射实验的结果与汤姆生原子模型得出(d ch)的结论是否相符？说明你的理由。的结论是否相符？说明你的理由。2.原子内部的正电荷应该如何原子内部的正电荷应该如何(rh)分布才能形成分布才能形成粒粒子的大角度散射呢？子的大角度散射呢？第十页，共19页。（1）电子不可能使粒子发生大角度散射。粒子跟电子碰撞过程中两者动量变化相等，因粒子的质量是电子质量的7300倍，撞前后粒子速度几乎
6、不变，而质量小的电子速度发生改变。因此，粒子撞电子时不会出现被反弹回来的现象(xinxing)。发生非对心碰撞时，粒子也不会出现大角度偏转。可见，电子对粒子在速度的大小、方向上的改变是十分微小的。（2）按汤姆孙的原子模型，正电荷在原子内部分布均匀(jnyn)，粒子穿过原子时，由于粒子两侧正电荷对它的斥力有相当大的一部分相抵削，使粒子偏转的力也不会很大，粒子散射现象说明了汤姆孙的原子模型不符合原子结构的实际情况。第十一页，共19页。（3）实验中发现少数粒子发生大角度偏转，甚至反弹回来，表明(biomng)这些粒子在原子中的某个地方受到了质量、电量均比本身大的多的物休作用。（4）金箔的厚度(hud
7、)大约1m，金原子的直径约310-10m。绝大多数粒子穿过金箔时，相当于穿过几千个金原子的厚度(hud)，但它们的运动方向没发生明显的变化，这个现象表明粒子在穿过时基本上没有受到力的作用，说明原子中的绝大部分是空的，原子的质量和电量都集中在体积很小的核上。第十二页，共19页。卢瑟福的原子核式结构卢瑟福的原子核式结构(jigu)模型：模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎子核，原子的全部正电荷和几乎(jh)全部质量都集中在原子核里，带负电的全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外的空间运动。电子在核外的空间运动。第十三页，共19
8、页。卢瑟福卢瑟福粒子散射粒子散射(snsh)实验实验的解释的解释第十四页，共19页。卢瑟福原子的核式结构模型卢瑟福原子的核式结构模型(mxng)的的建立过程建立过程汤汤姆姆生生发发现现(fxin)电电子子汤汤姆姆生生原原子子(yunz)模模型型枣糕式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课后习题五课后习题五第十五页，共19页。2.原子核的电荷原子核的电荷(dinh)与尺寸与尺寸 由不同元素对粒子散射的实验数据可以确定元素的原子核的电荷量Q。又由于原子是电中性的，可以推算出原子中的电子数。非常(fichng)接近化学上的原子序数。卢瑟福预言中子存在。原子核半径原
9、子核半径(bnjng)，原子，原子半径半径(bnjng)。课后习题四课后习题四第十六页，共19页。效果(xiogu)检测1 1有关有关粒子散射实验粒子散射实验(shyn)(shyn)，下列说法中，下列说法中正确的是（正确的是（）A A 绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后不改变方向；粒子穿过金箔后不改变方向；B B 粒子碰到电子后运动方向几乎不发生改变；粒子碰到电子后运动方向几乎不发生改变；C C 粒子散射实验粒子散射实验(shyn)(shyn)，肯定了汤姆生的原，肯定了汤姆生的原子结构模型；子结构模型；D D 粒子散射实验粒子散射实验(shyn)(shyn)，是卢瑟福原子核式，是卢瑟福原子核式结构
10、模型的实验结构模型的实验(shyn)(shyn)依据。依据。ABD第十七页，共19页。效果(xiogu)检测3 3如如图图所所示示为为粒粒子子散散射射实实验验中中粒粒子子穿穿过过某某一一金金原原子子核核附附近近时时的的示示意意图图，A A、B B、C C三三点点分分别别位位于于两两个个等等势势面上，则以下说法中正确的是（面上，则以下说法中正确的是（）+ABCA A 粒子在粒子在A A处的速率比在处的速率比在B B处处 的速率小；的速率小；B B 粒子在粒子在B B处的速率最大；处的速率最大；C C 粒子在粒子在A A、C C处的速度相同；处的速度相同；D D 粒子在粒子在B B处的速率比在处的速率比在C C处处 的速率小。的速率小。D第十八页，共19页。1871年年8月月 30日生于新西兰日生于新西兰 杰出贡献杰出贡献:1899年命名年命名射线、射线、射线；射线；发现发现(fxin)放射性元素放射性元素“钍钍”；1902年提出原子自然蜕变年提出原子自然蜕变理论；理论；卢瑟福卢瑟福(1871(187119371937年年)1911年提出年提出(t ch)原子的核式结构模型；原子的核式结构模型；1919年发现质子，预言年发现质子，预言(yyn)中子。中子。第十九页，共19页。