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1、高中物理选修原子的核式结构模型本讲稿第一页，共十一页2023/1/301汤姆孙的原子模型：汤姆孙的原子模型：原子是一个球体，正电荷原子是一个球体，正电荷均匀分布均匀分布在整个在整个球体内，电子球体内，电子镶嵌镶嵌其中。其中。汤姆孙的原子模型汤姆孙的原子模型枣糕模型枣糕模型本讲稿第二页，共十一页2023/1/302欧内斯特卢瑟福(Ernest Rutherford,18711937)英国物理学家，1908年度诺贝尔化学奖的获得者。1871年8月30日生于新西兰纳尔逊的一个手工业工人家庭。并在新西兰长大。他进入新西兰的坎特伯雷学院学习。23岁时获得了三个学位（文学学士、文学硕士、理学学士）。189
2、5年在新西兰大学毕业后，获得英国剑桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室，成为汤姆孙的研究生。提出了原子结构的行星模型，为原子结构的研究做出很大的贡献。1898年，在汤姆孙的推荐下，担任加拿大麦吉尔大学的物理教授。他在那儿呆了9年。于1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理系主任。1919年接替退休的汤姆孙，担任卡文迪许实验室主任。1925年当选为英国皇家学会主席。1931年受封为纳尔逊男爵，1937年10月19日因病在剑桥逝世，与牛顿和法拉第并排安葬，享年66岁。本讲稿第三页，共十一页2023/1/303本讲稿第四页，共十一页2023/1/304实验结果：（1 1）绝大多数）绝大多数粒子穿过金箔后
3、粒子穿过金箔后,基本上仍沿基本上仍沿 原来方向前进；原来方向前进；（2 2）少数）少数粒子发生了角度的偏转；粒子发生了角度的偏转；（3 3）极少数（个别）极少数（个别）粒子发生大角度偏转，粒子发生大角度偏转，甚至被弹回。甚至被弹回。本讲稿第五页，共十一页2023/1/305思考与讨论：电子能否使电子能否使粒子大角度偏转？粒子大角度偏转？1 1微米厚的金箔内含微米厚的金箔内含30003000层原子层，层原子层，绝大多数绝大多数粒子穿过金箔仍沿原方向粒子穿过金箔仍沿原方向前进说明什么？前进说明什么？少数少数粒子的大角度偏转甚至反弹是粒子的大角度偏转甚至反弹是怎么造成的？怎么造成的？本讲稿第六页，共
4、十一页2023/1/306原子的核式结构的提出原子的核式结构的提出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，叫做原子核原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里带负电的电子在核外空间绕着核运动带负电的电子在核外空间绕着核运动本讲稿第七页，共十一页2023/1/307 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，原子内部是根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分十分“空旷空旷”的，举一个简单的例子：的，举一个简单的例子：体育场原子原子核本讲稿第八页，共十一页2023/1/308原子核的电荷与尺度原子核的电荷
5、与尺度根据卢瑟福的原子核式模型和根据卢瑟福的原子核式模型和粒子散射的实验数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。以估计出原子核的大小。（1）原子的半径约为）原子的半径约为10-10米、原子核半径约是米、原子核半径约是10-15米，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。米，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。（2）原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元）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。素在周期表内的原子序数相等。本讲稿第九页，共十一页2023/1/309【反馈练习】1、在用
6、、在用粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的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粒子的运动情况是 A、全部、全部粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进 B、绝大多数、绝大多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，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回 C、少数、少数粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，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，甚至被弹回绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回 D、全部、全部粒子都发生很大偏转粒子都发生很大偏转答案：答案：B本讲稿第十页，共十一页2023/1/30102、卢瑟福、卢瑟福粒子散射实验的结果粒子散射实验的结果A、证明了质子的存在、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、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、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、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动答案：答案：C本讲稿第十一页，共十一页2023/1/3011