1、2 原子的核式结构模型名师导航知识梳理1.粒子散射实验：用射线照射金箔，_粒子穿过后基本上仍沿原方向前进，_粒子发生较大偏转.2.原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做_，原子的全部_和几乎全部的_都集中在原子核里，带负电的电子在_空间运动.3.原子半径的数量级为_m，原子核的半径数量级为_m.疑难突破 对粒子散射实验的正确理解剖析：（1）装置：放射源、金箔、荧光屏等，如图18-2-1所示.图18-2-1（2）现象：绝大多数的粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进.少数粒子发生较大的偏转.极少数粒子偏转角度超过90，有的几乎达到180.说明：整个实验过程在真空中进行.使用金箔的原因是由
2、于金的延伸性好，可以做得很薄，可认为只有一层金原子.粒子散射实验令卢瑟福万分惊奇，因为按照汤姆生的原子结构模型，带正电的物质均匀分布，带负电的电子质量比粒子的质量小很多，粒子碰到电子后就像子弹碰到了一粒尘埃一样，其运动方向不会发生改变；但实验结果却出现了像一枚炮弹碰到一层薄薄的卫生纸却被反弹回一样不可思议的现象.卢瑟福通过分析，否定了汤姆生的原子结构模型，提出了自己的模型.问题探究问题：试从粒子散射实验出发，探究原子的结构模型.探究：卢瑟福根据粒子散射实验的结果进行了科学猜测，“绝大多数粒子穿透金箔后基本上仍沿原来的方向前进”说明了“原子内部是十分空旷的，就像太阳行星系结构那样”；“少数粒子发
3、生了较大角度的偏转”说明了“金属原子内有一个很小很重的核，原子的几乎全部质量、全部正电荷都集中在这个核上”，导致粒子与金箔原子核“碰撞”的几率很小；又由于金箔原子核的质量比粒子的质量大得多，就会发生“碰撞”后粒子的大角度偏转现象.探究结论：卢瑟福的原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕核旋转.典题精讲【例1】 关于粒子散射实验（ ）A.绝大多数粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转B.粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C.粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能也增大D.对粒子散射实验的数
4、据进行分析，可以估算出原子核的大小思路解析：由于原子很小，粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转.从粒子的散射实验的数据可以估计出原子核的大小约为10-15 m10-14 m.由此可知A错，D正确. 用极端法，设粒子向重金属核射去，如图18-2-2所示.可知粒子接近核时，克服电场力做功，所以其动能减少，势能增加；当粒子远离原子核时，电场力做功，其动能增加，电势能减少.所以选项B、C都错.图18-2-2答案：D【例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
5、都集中在一个很小的核上D.说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动思路解析：原子的有核模型即原子的核式结构，是卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出的.它肯定了原子核的存在，描述了原子核的电荷量、质量、大小等.但它没有说明原子核电子如何分布、运动，也没有说明原子核内部的结构和运动.答案：C知识导学 由于原子实在是太小，无法直观地去研究它.故我们只有通过它表现出的外在性质，推测它的内部结构，比如汤姆生首先提出的葡萄干布丁模型，但很快就被否定了，原因是用这一模型不能解释本节将要学习的粒子散射实验中的粒子的大角度散射现象.为什么不能解释呢？希望同学们带着这一问题去学习本节，这样可以帮助你更好地理解本节
6、内容.疑难导析 为了帮助理解，我们可以试着去分析粒子散射实验现象产生的原因. 粒子大角度的散射，不可能是因为金箔的原子内的电子造成的，因为电子的质量很小.只有当粒子受到原子内正电荷很强的斥力时它的运动方向才会有这样大的改变.原子中的正电荷与原子的质量一定集中在一个很小的核上. 结论：在原子中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动.原子核很小，直径的数量级为10-15 m.这一结论就是卢瑟福核式模型的主要内容，也可以说是粒子散射实验推翻了汤姆生的葡萄干布丁模型，在知识导学中提到的问题在这里得到了回答.问题导思 卢瑟福原子模型对粒子散
7、射实验的解释 由于原子的全部正电荷都集中在原子核中，当粒子与核十分接近时，会受到很大的库仑斥力而发生大角度偏转.但因为原子内部大部分是空的，核又很小，所以粒子穿过原子时靠近核的机会很少.绝大多数粒子离核较远，受到的库仑斥力小，基本上沿直线前进；极少数粒子离核较近，发生大角度偏转；个别粒子正对着核运动，被反弹. 原子核的三个特点：核很小，原子直径的数量级（即电子运动的范围的数量级）为10-10 m，原子核直径的数量级为10-15 m，两者相差10万倍，而体积的差别就更大了；核很重，最轻的原子氢原子核的质量是核外电子质量的1837倍，原子的几乎全部质量都集中在核里；原子核对核外电子的库仑引力提供了
8、电子绕核旋转的向心力.典题导考绿色通道：解此类题的关键是理解原子的核式结构.（1）对实验现象的分析：粒子大角度的散射，不可能是因为金箔的原子内的电子造成的，因为电子质量很小.只有当粒子受到原子内正电荷很强的斥力时它的运动方向才会有这样大的改变.原子中的正电荷与原子的质量一定集中在一个很小的核上.（2）结论：在原子中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动.原子核很小，直径的数量级为10-15 m.【典题变式1】 在粒子散射实验中，我们并没有考虑电子对粒子偏转角度的影响，这是因为（ ）A.电子的体积非常小，以致粒子碰不到它B.电子质量远比粒子小，所以它对粒子运动影响极其微小C.粒子使各个电子碰撞的效果相互抵消D.电子在核外均匀分布，所以粒子受电子作用的合外力为零答案：B绿色通道：解此类题关键是从以下思路去思考：绝大多数粒子不偏转，说明原子的质量几乎全部集中在原子核上.该实验只说明了原子中有原子核，没有说明电子在原子中是如何运动的，更没有说明原子核内部的构造.【典题变式2】 卢瑟福提出的原子核式结构学说包括下列哪些内容（ ）A.原子中心有一个很小的核B.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里C.原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上D.带负电的电子在核外空间绕原子核旋转答案：ABC
