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1、原子模型的提出第1页，共22页，编辑于2022年，星期五电子的发现，激发了人们探索原子内部结构的热情电子的发现，激发了人们探索原子内部结构的热情 原子内部除了电子外，还有些什么？原子内部的结原子内部除了电子外，还有些什么？原子内部的结构又是怎样的？构又是怎样的？在在1919世纪末和世纪末和2020世纪初，科学家还无法通过实验手世纪初，科学家还无法通过实验手段来直接揭示原子的内部结构，于是段来直接揭示原子的内部结构，于是利用假设的方法利用假设的方法，构思出一个个原子结构的模型，再通过实验验证和理构思出一个个原子结构的模型，再通过实验验证和理论分析，一步步接近原子结构的真实图景。论分析，一步步接近
2、原子结构的真实图景。两种典型的两种典型的原子结构的模型原子结构的模型第2页，共22页，编辑于2022年，星期五 十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的组成部分由于电子是原子的组成部分由于电子是带负电带负电的，而原子又的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质那是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质那么这两种物质是怎样构成原子的呢？么这两种物质是怎样构成原子的呢？一、汤姆生的原子模型一、汤姆生的原子模型汤汤姆姆生生提提出出了了枣枣糕糕模模型型汤姆生汤姆生第3页，共22页，编辑于2022年，星期五汤姆生原子结构模型汤姆生原子结构模
3、型 枣糕模型枣糕模型 原子是一个球体，正电荷均匀地分布在整个球原子是一个球体，正电荷均匀地分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面。内，电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面。第4页，共22页，编辑于2022年，星期五实验探究实验探究1 1、实验方案：、实验方案：粒子散射实验（粒子散射实验（19091909年卢瑟福）：年卢瑟福）：荧光屏荧光屏-记录粒子打在屏上记录粒子打在屏上的点迹的点迹放射源放射源-粒子粒子整个装置处于真空中整个装置处于真空中金箔金箔-很薄很薄 约约1 1第5页，共22页，编辑于2022年，星期五 粒子散射实验粒子散射实验卢卢瑟瑟福福 1909 1909191119
4、11年，英国物理学年，英国物理学家卢瑟福和他的助手们进行家卢瑟福和他的助手们进行了了 粒子散射实验粒子散射实验著名的著名的 粒子散射实验粒子散射实验第6页，共22页，编辑于2022年，星期五思考：思考：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运动？应如何运动？第7页，共22页，编辑于2022年，星期五 根据汤姆生模型计算的结果：电子质量很小，对根据汤姆生模型计算的结果：电子质量很小，对 粒子的粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，粒子所粒子所受库仑力也很小，故受库仑力也很小，故 粒子偏转角度不会很大粒
5、子偏转角度不会很大 粒子散射实验粒子散射实验a第8页，共22页，编辑于2022年，星期五粒子散射实验现象结论及其分析粒子散射实验现象结论及其分析1 1、绝大多数、绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进2 2、少数、少数 粒子发生了较大的偏转粒子发生了较大的偏转3 3、极少数、极少数粒子的偏转超过粒子的偏转超过90904 4、有的甚至几乎达到、有的甚至几乎达到180 180 第一条现象说明，原子中绝大部分是空的第一条现象说明，原子中绝大部分是空的第二、三现象可看出，第二、三现象可看出，粒子受到较大的库仑力作用粒子受到较大的库仑力作用第四条现象可看出，第四条现象可看
6、出，粒子在原子中碰到了比他质量大的粒子在原子中碰到了比他质量大的 多的东西。多的东西。第9页，共22页，编辑于2022年，星期五 在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。原原子子的的全全部部正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量都都集集中中在在原原子子核核里里。带负电的电子在核外空间绕着核旋转带负电的电子在核外空间绕着核旋转二、卢瑟福原子的核式结构建立二、卢瑟福原子的核式结构建立二、卢瑟福原子的核式结构建立二、卢瑟福原子的核式结构建立卢瑟福提出的原子核式结构卢瑟福提出的原子核式结构第10页，共22页，编辑于2022年，星期五卢瑟福卢瑟福粒子散射实验的解
7、释粒子散射实验的解释第11页，共22页，编辑于2022年，星期五体育场体育场原子核的核式结构原子核的核式结构 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷空旷”的，举一个简单的例子：的，举一个简单的例子：原子原子原子核原子核原子半径数量级：原子半径数量级：10101010 m m原子核半径数量级：原子核半径数量级：10101515 m m第12页，共22页，编辑于2022年，星期五原子核的组成原子核的组成 1919 1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，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，这一猜想被他进而猜想
8、原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认的学生查德威克用实验证实，并得到公认质子质子中子中子核子核子质子数质子数电荷数电荷数第13页，共22页，编辑于2022年，星期五1、有关、有关粒子散射实验，下列说法中正确的是（粒子散射实验，下列说法中正确的是（）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、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、粒子散射实验，肯定了汤姆生的原子结构模型；粒子散射实验，肯定了汤姆生的原子结构模型；D、粒子散射实验，是卢瑟福原子核式结构模型的实粒子散射实验，是卢瑟福原子
9、核式结构模型的实 验依据。验依据。ABD效果检测效果检测第14页，共22页，编辑于2022年，星期五1.卢瑟福对卢瑟福对粒子散射实验的解释是（粒子散射实验的解释是（）A.使使粒子产生偏转的力主要是原子中电子对粒子产生偏转的力主要是原子中电子对 粒子的作用力；粒子的作用力；B.使使粒子产生偏转的力主要是库仑力；粒子产生偏转的力主要是库仑力；C.原子核很小，原子核很小，粒子接近它的机会很少，粒子接近它的机会很少，所以绝大多数的所以绝大多数的粒子仍沿原来的方向前进；粒子仍沿原来的方向前进；D.能产生大角度偏转的能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离粒子是穿过原子时离 原子核近的原子核近的粒子。粒子。B
10、CD课堂练习课堂练习:第15页，共22页，编辑于2022年，星期五2.在在粒子散射实验中，如果一个粒子散射实验中，如果一个粒子跟金箔中的电子相撞粒子跟金箔中的电子相撞，则，则()A.粒子的动能和动量几乎没有损失。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。粒子将损失部分动能和动量。C.粒子不会发生显著的偏转。粒子不会发生显著的偏转。D.粒子将发生较大角度的偏转粒子将发生较大角度的偏转AC课堂练习课堂练习:第16页，共22页，编辑于2022年，星期五3、在在粒子散射实验中，当粒子散射实验中，当粒子最接近金核粒子最接近金核 时（时（）A.粒子动能最小；粒子动能最小；B.粒子受到的库
11、仑力最大；粒子受到的库仑力最大；C.粒子电势能最小；粒子电势能最小；D.粒子动量的变化率最小粒子动量的变化率最小A课堂练习课堂练习:第17页，共22页，编辑于2022年，星期五1、图中的圆点代表、图中的圆点代表粒子散射实验中的原子核，带粒子散射实验中的原子核，带 箭头的曲线代表箭头的曲线代表粒子的径迹，其中不可能发生粒子的径迹，其中不可能发生 的是（的是（）A B C D ABD效果检测效果检测第18页，共22页，编辑于2022年，星期五2、下列对原子的结构的认识中正确的是（、下列对原子的结构的认识中正确的是（）A、原子中绝大部分是空的，原子核很小、原子中绝大部分是空的，原子核很小 B、电子在
12、核外旋转，库仑力提供向心力、电子在核外旋转，库仑力提供向心力 C、原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里、原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里 D、原子核的直径大约为、原子核的直径大约为10-10mAB效果检测效果检测第19页，共22页，编辑于2022年，星期五3、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、B、C三三点点分分别别位位于于两两个个等等势势面面上上，则则以下说法中正确的是（以下说法中正确的是（）+ABCA、粒子在粒子在A处的速率比在处的速率比在B处处 的速率小；的速率小；B、粒子在粒子在B处的
13、速率最大；处的速率最大；C、粒子在粒子在A、C处的速度相同；处的速度相同；D、粒子在粒子在B处的速率比在处的速率比在C处处 的速率小。的速率小。D效果检测效果检测第20页，共22页，编辑于2022年，星期五 英国物理学家。英国物理学家。1856年年12月月18日出生于英格兰曼彻斯特。日出生于英格兰曼彻斯特。汤姆生汤姆生(Joseph John(Joseph John Thomson,1856Thomson,185619401940年年)杰出贡献杰出贡献:1897 1897年发现电子年发现电子(荣获荣获19061906年诺贝尔物理奖年诺贝尔物理奖)第21页，共22页，编辑于2022年，星期五 1871 1871年年8 8月月 30 30日生于新西兰日生于新西兰 杰出贡献杰出贡献:1899:1899年命名年命名射线、射线、射线；发现放射性元素射线；发现放射性元素“钍钍”；19021902年提出原子自然蜕变理论；年提出原子自然蜕变理论；卢瑟福卢瑟福(1871(187119371937年年)1911年提出原子的核式结构模型；年提出原子的核式结构模型；1919年发现质子，预言中子。年发现质子，预言中子。第22页，共22页，编辑于2022年，星期五