高中物理 第18章 第2節(jié) 原子的核式結(jié)構(gòu)模型課件 新人教版選修3-5.ppt

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成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-5,原子結(jié)構(gòu),第十八章,第二節(jié) 原子的核式結(jié)構(gòu)模型,第十八章,原子很小，無(wú)法直接觀(guān)察。英國(guó)科學(xué)家盧瑟福首次用α粒子轟開(kāi)了原子的大門(mén)，揭開(kāi)了人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)研究的序幕。,湯姆孫在發(fā)現(xiàn)電子后，便投入了對(duì)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探索，他運(yùn)用豐富的想象，提出了原子_____模型(如圖所示)。在這個(gè)模型里，湯姆孫把原子看作一個(gè)球體，正電荷_____地分布在整個(gè)球內(nèi)，電子象棗糕上的棗子一樣嵌在球中，被________吸引著。原子內(nèi)正、負(fù)電荷_____，因此原子的整體呈_____性。,湯姆孫的棗糕式模型,棗糕,均勻,正電荷,相等,中,1909～1911年盧瑟福和他的助手做了用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)，獲得了重要的發(fā)現(xiàn)。 1．實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示),α粒子散射實(shí)驗(yàn),2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果 絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿______________，但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了_____的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子被__________。 3．實(shí)驗(yàn)意義 盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，否定了湯姆孫的原子模型，建立了__________模型。,原來(lái)的方向前進(jìn),較大,反向彈回,核式結(jié)構(gòu),盧瑟福依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，提出了原子核的核式結(jié)構(gòu)： 原子中心有一個(gè)很小的核，叫________，原子的全部_____電荷和幾乎全部_____都集中在核里，帶負(fù)電的_____在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。(如圖所示),盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型,原子核,正,質(zhì)量,電子,原子核的電荷數(shù)等于核外_____數(shù)，接近于原子序數(shù)，原子核大小的數(shù)量級(jí)為_(kāi)____m，原子大小數(shù)量級(jí)為_(kāi)____m，兩者相差十萬(wàn)倍之多，可見(jiàn)原子內(nèi)部十分“空曠”。若原子相當(dāng)于一個(gè)立體的足球場(chǎng)的話(huà)，則原子核就象足球場(chǎng)中的一粒米。,原子核的電荷與尺度,電子,10－15,10－10,特別提醒： (1)α粒子與原子核之間的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)小于兩者之間的庫(kù)侖斥力，因而可以忽略不計(jì)。 (2)α粒子并沒(méi)有與金原子核直接發(fā)生碰撞，偏轉(zhuǎn)的原因是庫(kù)侖斥力影響的結(jié)果。,盧瑟福對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋是( ) A．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是原子中電子對(duì)α粒子的作用力 B．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是庫(kù)侖力 C．原子核很小，α粒子接近它的機(jī)會(huì)很小，所以絕大多數(shù)的α粒子仍沿原來(lái)的方向前進(jìn) D．能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過(guò)原子時(shí)離原子核近的α粒子 答案：BCD,解析：原子核帶正電與α粒子間存在庫(kù)侖力，當(dāng)α粒子靠近原子核時(shí)受庫(kù)侖力而偏轉(zhuǎn)，故B對(duì)，A錯(cuò)；由于原子核非常小，絕大多數(shù)粒子經(jīng)過(guò)時(shí)離核較遠(yuǎn)因而運(yùn)動(dòng)方向幾乎不變，只有離核很近的α粒子受到的庫(kù)侖力較大，方向改變較多，故C、D對(duì)。,α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子最靠近原子核時(shí)，α粒子符合下列哪種情況( ) A．動(dòng)能最小 B．勢(shì)能最小 C．α粒子與金原子組成的系統(tǒng)的能量最小 D．所受原子核的斥力最大 答案：AD,解析：該題考查了原子的核式結(jié)構(gòu)、動(dòng)能、電勢(shì)能、庫(kù)侖定律及能量守恒等知識(shí)點(diǎn)。α粒子在接近金原子核的過(guò)程中，要克服庫(kù)侖力做功，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加，兩者相距最近時(shí)，動(dòng)能最小，電勢(shì)能最大，總能量守恒。根據(jù)庫(kù)侖定律，距離最近時(shí)，斥力最大。,2.原子內(nèi)的電荷關(guān)系 原子核的電荷數(shù)與核外的電子數(shù)相等，非常接近原子序數(shù)。 3．原子核的組成 原子核由質(zhì)子和中子組成，原子核的電荷數(shù)等于原子核的質(zhì)子數(shù)。 4．原子核的大小 原子的半徑數(shù)量級(jí)為10－10m，原子核半徑的數(shù)量級(jí)為10－15m，原子核的半徑只相當(dāng)于原子半徑的十萬(wàn)分之一，體積只相當(dāng)于原子體積的10－15。,下列關(guān)于原子核式結(jié)構(gòu)理論說(shuō)法正確的是( ) A．是通過(guò)發(fā)現(xiàn)電子現(xiàn)象得出來(lái)的 B．原子的中心有個(gè)核，叫作原子核 C．原子的正電荷均勻分布在整個(gè)原子中 D．原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外旋轉(zhuǎn) 答案：BD,解析：原子的核式結(jié)構(gòu)模型是在α粒子的散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上提出的，A錯(cuò)誤。原子中絕大部分是空的，帶正電的部分集中在原子中心一個(gè)很小的范圍，稱(chēng)為原子核，B正確，C錯(cuò)誤。原子核集中了原子全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量，帶負(fù)電的電子在核外旋轉(zhuǎn)，D正確。,α粒子散射實(shí)驗(yàn),,A．相同時(shí)間內(nèi)放在A位置時(shí)觀(guān)察到屏上的閃光次數(shù)最多 B．相同時(shí)間內(nèi)放在B位置時(shí)觀(guān)察到屏上的閃光次數(shù)比放在A位置時(shí)少得多 C．放在C、D位置時(shí)屏上觀(guān)察不到閃光 D．放在D位置時(shí)屏上仍能觀(guān)察到一些閃光，但次數(shù)極少 解析：根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后，基本上沿原方向前進(jìn)，因此在A位置觀(guān)察到閃光次數(shù)最多，故A正確，少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，因此從A到D觀(guān)察到的閃光會(huì)逐漸減少，因此B、D正確，C錯(cuò)。 答案：C,點(diǎn)評(píng)：(1)明確實(shí)驗(yàn)裝置中各部分的組成及作用。 (2)弄清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，知道“絕大多數(shù)”、“少數(shù)”和“極少數(shù)”粒子的運(yùn)動(dòng)情況。,(福州市2014～2015學(xué)年高三模擬)在盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，下列各圖畫(huà)出的是其中兩個(gè)α粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的是________。(填選圖下方的字母),答案：C 解析：α粒子越靠近原子核，庫(kù)侖斥力越大，軌跡彎曲的越大。C正確。,原子的核式結(jié)構(gòu)模型,解析：因?yàn)樵拥娜空姾珊蛶缀跞抠|(zhì)量都集中在原子核內(nèi)，而原子核又很小，所以原子內(nèi)絕大部分區(qū)域是“空”的，A正確，C錯(cuò)誤；電子繞原子核的圓周運(yùn)動(dòng)是原子核與電子間的庫(kù)侖引力提供向心力，B正確；原子核直徑的數(shù)量級(jí)是10－15m，原子直徑的數(shù)量級(jí)是10－10m，D錯(cuò)誤。 答案：AB,(南京市2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期三校聯(lián)考)不能用盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)模型得出的結(jié)論是( ) A．原子中心有一個(gè)很小的原子核 B．原子核是由質(zhì)子和中子組成的 C．原子質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi) D．原子的正電荷全部集中在原子核內(nèi) 答案：B,α粒子散射過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化,如圖所示，根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。圖中虛線(xiàn)表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)表示一個(gè)α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是( ) A．動(dòng)能先增大，后減小 B．電勢(shì)能先減小，后增大,,C．電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零 D．加速度先變小，后變大 答案：C,解析：根據(jù)盧瑟福提出的核式結(jié)構(gòu)模型，原子核集中了原子的全部正電荷，即原子核外的電場(chǎng)分布與正點(diǎn)電荷電場(chǎng)類(lèi)似。α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大；從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小；a、c在同一條等勢(shì)線(xiàn)上，則電場(chǎng)力做的總功等于零，A、B錯(cuò)誤，C正確；a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系Ea＝EcEb，故α粒子的加速度先變大，后變小，D錯(cuò)誤。,