1、课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升第2节 原子的核式结构模型课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升学习目标1知道汤姆孙的原子结构模型。2了解粒子散射实验的原理、现象和结论。3知道卢瑟福的原子核式结构内容和意义。4知道原子和原子核大小的数量级以及原子核的电荷数和核外电子数的关系。5领会卢瑟福原子核式结构实验的科学方法，培养学生的抽象思维能力和想象力。课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升课前预习落实基础 一、汤姆孙的原子模型原
2、子是一个球体，_弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中，有人形象地称为“_模型”或“_模型”，如图 1821。图 1821西瓜枣糕正电荷课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升二、原子的核式结构模型1粒子散射实验(1)粒子：从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的_，质量为氢原子质量的_、电子质量的 7 300 倍。(2)实验方法：用 粒子源发射的 粒子束_金箔，用带有荧光屏的放大镜在水平面内_对散射的 粒子进行观察，根据散射到各个方向的_所占的比例，可以推知原子中正、负电荷的分布情况。正电荷4倍轰击不同方向粒子课前预习落
3、实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升(3)实验结果：如图 1822 所示，_ 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有_ 粒子(约占八千分之一)发生了大角度偏转，偏转的角度甚至_90，也就是说它们几乎被“_”。图 1822绝大多数少数大于撞了回来课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升2原子的核式结构模型(1)内容：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有_，电子在正电体的_运动，正电体的尺度很小，称为_。(2)原子核的电荷与尺度各种元素的原子核的_与原子内含有的_相等，非常接近于它们的_
4、。原子核半径 R 的数量级为_m，而原子的半径的数量级是_m，因而原子内部十分“空旷”。全部质量外面原子核电荷数电子数原子序数10151010课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升自主思考判断下列说法的正误。(1)汤姆孙的枣糕式模型认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内。()(2)粒子带有一个单位的正电荷，质量为氢原子质量的 2 倍。()(3)粒子散射实验证实了汤姆孙的枣糕式原子模型。()(4)卢瑟福的核式结构模型认为原子中带正电的部分体积很小，电子在正电体外面运动。()(5)原子核的电荷数等于核中的中子数。()(6)对于
5、一般的原子，由于原子核很小，所以内部十分空旷。()课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升课堂互动考点突破 考点一 粒子散射实验及原子的核式结构模型1实验装置及注意事项(1)实验装置(如图 1823)由 粒子源、金箔、荧光屏等组成。图 1823课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升(2)实验注意事项整个实验过程需在真空中进行。粒子是氦原子核，本身非常小，金箔需很薄 粒子才能很容易穿过。2否定汤姆孙的原子结构模型(1)粒子在穿过原子时，两侧的正、负电荷作用的库仑力是平衡的，粒子不应该发生
6、偏转。(2)粒子正对着电子射来，质量远小于 粒子的电子不可能使 粒子发生明显偏转，更不可能使它反弹。课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升3原子的核式结构模型的建立(1)粒子散射实验的启示：占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围。(2)对 粒子散射实验结果的解释当 粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力很小，粒子就像穿过“一片空地”一样，无遮无挡，运动方向改变很小，因为原子核很小，所以绝大多数 粒子不发生偏转。只有当 粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑力作用，偏转角才很大，而这种几率很小。如果 粒子正对
7、着原子核射来，偏转角几乎达到180，这种几率极小。课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升例 1(多选)如图 1824 所示为卢瑟福和他的同事们做 粒子散射实验的装置示意图，放大镜分别放在图中 A，B，C，D 四个位置时，对观察到的现象，下述说法中正确的是图 1824课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升A放在 A 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B放在 B 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比 A 位置稍少些C放在 C，D 位置时，屏上观察不到闪光D放在 D 位置时，
8、屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升思路引导(1)放大镜在 A 处时探测到的是哪些粒子？(2)放大镜在 D 处探测到的粒子运动情况怎样？引导提示(1)放大镜在 A 处探测到的是基本不改变方向的粒子。(2)粒子射到金箔后几乎被反弹回来。课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升解析 在卢瑟福粒子散射实验中，粒子穿过金箔后，绝大多数粒子仍沿原来的方向前进，少数粒子发生较大偏转，甚至偏转角度超过 90，极个别粒子被反弹回来，故选项 B，C 错误，A，D 正确
9、。答案 AD课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升规律总结 理解建立核式结构模型的要点(1)核外电子不会使粒子的速度发生明显改变。(2)汤姆孙的原子模型不能解释粒子的大角度散射。(3)少数粒子发生大角度偏转，甚至被反弹回来，表明这些粒子在原子中的某个地方受到了质量、电荷量均比它本身大得多的物体的作用。(4)绝大多数粒子在穿过金原子层时运动方向没有明显变化，说明原子中绝大部分是空的，原子的质量、电荷量集中在体积很小的核上。课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升变式训练1 粒子散射实验中
10、，使 粒子散射的原因是A 粒子与原子核外电子碰撞B 粒子与原子核发生接触碰撞C 粒子发生明显衍射D 粒子与原子核的库仑斥力作用课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升解析 粒子与原子核外的电子的作用是很微弱的，A 错误；由于原子核的质量和电荷量很大，粒子与原子核很近时，库仑斥力很强，足以使粒子发生大角度偏转甚至反向弹回，使粒子散射的原因是库仑斥力，B、C 错误，D正确。答案 D课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升考点二 粒子散射实验中的力学问题1粒子的受力特点 粒子与原子核间的作用力
11、是库仑斥力大小：FkQqr2(1)式中 Q 为原子核的电荷量，q 为 粒子所带电量，r 为 粒子与原子核间的距离。(2)粒子离原子核越近，库仑力越大；运动加速度越大，反之，则越小。方向：粒子的受力沿原子核与 粒子的连线，由原子核指向 粒子。课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升2库仑力对粒子的做功情况(1)当 粒子靠近原子核时，库仑斥力做负功，电势能增加。(2)当 粒子远离原子核时，库仑斥力做正功，电势能减小。3粒子的能量转化仅有库仑斥力做功，只是电势能和动能之间相互转化，而总能量保持不变。课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3
12、-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升例 2(多选)根据 粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图 1825 中虚线表示原子核所形成的电场等势面，实线表示一个 粒子的运动轨迹。在 粒子从 a 运动到 b、再运动到 c 的过程中，下列说法中正确的是图 1825课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升A静电力先做负功，后做正功，总功等于零B加速度先变小，后变大Ca，c 两点的动能不相等D动能与电势能的和不变思路引导(1)怎样分析粒子的加速度变化情况？(2)怎样分析粒子的能量变化情况？引导提示(1)由库仑定律及牛顿第二定律分析加速
13、度的变化。(2)由静电力做功与电势能的变化关系及动能定理分析能量的变化。课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升解析 粒子与原子核之间的作用力为库仑斥力，从 ab 库仑力做负功，动能减少，电势能增加，从 bc 库仑力做正功，动能增加，电势能减少，且 ab与 bc 库仑力所做的总功为 0，则 a，c 两点动能相等，故选项 A 正确，C 错误；因为只有库仑力做功，故动能与电势能的和不变，选项 D 正确；粒子与原子核相距越近，库仑力越大，加速度越大，故从 abc加速度先增大后减小，选项 B 错误。答案 AD课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理
14、|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升变式训练2 粒子散射实验中，粒子经过某一原子核附近时的两种径迹如图 1826 所示，虚线为原子核的等势面，粒子以相同的速率经过电场中的极小范围 A 处后，沿不同的径迹 1 和 2 运动，由径迹不能断定的是图 1826课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升A原子核带正电B整个原子空间都弥漫着带正电的物质C粒子在径迹 1 中的动能先减少后增加D经过 B，C 两点两粒子的速率相等解析 两个径迹都显示粒子受到的是斥力，所以原子核带正电，粒子在径迹 1，2 中原子核对它们先做负功，后做正功，动能先减少，后增加，同一等势面，势能相同，动能变化量也相同。答案 B课前预习落实基础第十八章 原子结构|物理|选修3-5 菜 单 课堂互动考点突破课下作业能力提升本讲结束请按ESC键返回课下作业能力提升
