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第十八章
原子结构
第2节
原子的核式结构模型
十九世纪末，汤姆孙发现了电子，并知道电子是原子的组成部分。由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质。那么这两种物质是怎样构成原子的呢？
汤姆孙的原子模型
枣糕模型
汤姆孙
汤姆孙提出了
一、汤姆孙的原子模型：
原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。
汤姆孙的原子模型
枣糕模型
原子是一个球体，正电荷弥散性均匀分布在球体中，电子镶嵌其中。
西瓜模型
枣糕模型
电子
汤姆孙的原子模型
一、
α粒子散射实验
1、汤姆孙原子模型：汤姆孙于1898年提出了原子模型，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，电子镶嵌在球中。
板书设计
正电荷
电子
汤姆孙的原子模型
1、原子是一个球体;
2、正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内;
3、电子镶嵌其中。
“枣糕模型”
“西瓜模型”
枣糕模型可以解释原子是电中性的，能估计出原子的大小约为10-10m。
电子
正电荷
1903年勒纳德实验：使电子束射到金属膜上。
1、现象：较高速度的电子束很容易穿透原子。
2、推断：说明原子内部很空，或者说原子不是一个实心球体。
3、矛盾：与汤姆孙的原子模型（实心）不符。
说明汤姆孙的枣糕模型是有问题的，再后来卢瑟福α粒子散射实验则完全否定了汤姆的模型。
著名的
粒子散射实验装置
卢瑟福
1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手们进行了α粒子散射实验。
放射源
金箔
α粒子散射实验
真空
可转动的带有荧光屏的显微镜
实验装置
放射源：放射性元素铀或者镭放出α粒子；
金
箔：作为靶子，厚度极小，可达1μm；
荧光屏：α粒子打在上面发出闪光；
显微镜：能够绕金箔在水平面内运动
放射源
金箔
可转动的带有荧光屏的显微镜
真空
（2）实验现象：
（2）实验现象：
一、
α粒子散射实验
1、汤姆孙原子模型：汤姆孙于1898年提出了原子模型，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，电子镶嵌在球中。
2、α粒子散射实验：
（1）实验装置：放射源、金箔、显微镜和荧光屏。
板书设计
①绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上沿原方向前进；
②少数α粒子发生了较大的偏转；
③极少数α粒子偏转角度超过900，有的甚至达到1800;
α粒子散射实验结果分析
（1）粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？
电子质量很小，α粒子的质量是电子质量的7300倍,对α粒子的运动方向不会发生明显影响；
（2）按照枣糕模型，粒子出现大角度散射有没有可能是原子中正电荷造成的？
由于正电荷均匀分布，α粒子所受库仑力合力也很小，散射角不超过零点几度，发生大角度偏转的概率几乎是零。
汤姆孙的原子模型无法解释大角度散射的实验结果!
1、绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进；
2、少数α粒子发生了较大的偏转
极少数α粒子的偏转超过90°；
3、有的（个别）甚至几乎达到180°；
说明原子中绝大部分是空的。
可见α粒子受到较大的库仑力作用。
说明α粒子在原子中碰到了比他质量大的多的东西,电量和质量分布范围很小，集中在一个核上。
建立新模型
二、卢瑟福核式结构模型
1、1911年卢瑟福提出：
板书设计
（1）在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核．
（2）原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里．
（3）带负电的电子在核外空间绕着核旋转．
（2）绝大多数的α粒子穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有改变，
2、对α粒子散射实验现象解释
（1）α粒子穿过原子时，电子对α粒子运动的影响很小，影响α粒子运动的主要是带正电的原子核。
（3）只有极少数α粒子可能与核十分接近，受到较大的库仑斥力，才会发生大角度的偏转
。
根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的，举一个简单的例子：
体育场
原子
原子核
原
子
原子核
电
子
中
子
质
子
（1）原子的组成
3、原子核的电荷和大小
（2）原子核的电荷
=
=
核外电子数
原子序数
核电核数
质子数
（3）原子核的尺度
原子半径的数量级：
原子核半径的数量级：
=
课堂训练
1、在α粒子散射实验中，使少数α粒子产生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的：（
）
A.万有引力
B.库仑力
C.磁场力
D.核力。
B
2.（多选）关于卢瑟福原子核式结构学说的内容，下述正确的是（
）
A.原子是一个质量均匀分布的球体
B.原子的质量几乎全部集中在原子核内
C.原子的正电荷全部集中在一个很小的核内
D.原子核的半径约为10-10m。
BC
课堂训练
课堂训练
3、从α粒子散射实验结果出发推出的下列结论中正确的是：（
）
A.说明α粒子的速度很大
B.说明α粒子的质量比金原子还大
C.说明金原子的内部大部分是空的
D.说明金原子也是个球体
C
课堂训练
4、卢瑟福α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都集中在一个很小的核上
D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动
C
课堂训练
5、在α粒子散射实验中，如果一个α粒子跟金箔中的电子相碰，那么（
）
A．α粒子发生大角度偏转
B．α粒子不发生明显偏转
C．α粒子被弹回
D．以上都不对
B
6、在用α粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的α粒子的运动情况是
（
）
A、全部α粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进
B、绝大多数α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
C、少数α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
D、全部α粒子都发生很大偏转
课堂训练
B

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