高二物理选修18.2导学案doc_高二物理全册导学案

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18.2原子的核式结构模型

教学目标

（1）了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据；

（2）知道粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。教学重点 卢瑟福粒子散射实验的结果及卢瑟福的原子核式结构学说的主要论点。教学难点

对卢瑟福粒子散射实验装置、实验结果的理解。

教学过程

任务一预习导学

1、汤姆孙的枣糕式模型

J·J·汤姆孙于1904年提出来的模型，汤姆孙在发现电子后，便投入了对原子内部结构的探索，他运用丰富的想象，提出了原子枣糕模型（图18－2－1），在这个模型里，汤姆孙把原子看作一个球体，正电荷均匀地分布在整

个球内，电子像枣糕上的枣子一样嵌在球中，被正电

荷吸引着，原子内正、负电荷相等，因此原子的整体

呈中性，汤姆孙的模型是第一个有一定科学依据的原

子结构模型，而不是哲学思辨的产物。

2、粒子散射实验

1909～1911年卢瑟福和他的助手做了用α粒子轰击金箔的实

验，获得了重要的发现。

（1）实验装置（如图18－

2－2所示）

（2）实验结果

绝大多数α粒子穿过金箔后

基本上仍沿原来的方向前进，但是

有少数α粒子发生了较大的偏转，极少数粒子被反向弹回。

3、原子的核式结构

卢瑟福依据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结

构：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核里，带负电的电子在核

外空间绕核旋转。

按照卢瑟福的核式结构学说，可以很容易地解释

α粒子的散射实验现象，如图18－2－3所示。

按照这个模型，由于原子核很小，大部分α粒子

穿过金箔时都离核很远，受到的斥力很小，它们的运

动几乎不受影响；只有极少数α

粒子从原子核附近飞

过，明显地受到原子核的库仑斥力而发生大角度的偏转。

任务二合作探究

【例1】在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（）

A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 B．正电荷在原子中是均匀分布的C、原子中存在着带负电的电子

D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中

【例2】关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是

（）

A．绝大多数α粒子经过重金属箔后，发生了角度不太大的偏转

B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少 C、α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大 D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小

【例3】英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔，为了解释实验结果，提出了原子的核式结构学说，如图18-2-4所示中，O表示金原子核的位置，曲线表示经过金原子核附近的粒子的运动轨迹，能正确反映实验结果的图是（）

【例4】1911年前后，物理学家卢瑟福用一束运动的α粒子轰击一片极薄的金箔，取得了惊人的发现．

（1）简述此实验的主要现象；

（2）根据上述实验现象，得到关于金箔中金原子的结构的有关结论；

（3）由此实验计算金原子核的大小，下列公式或数据为已知：点电荷的电势

kQ，k9.0109Nm2/C2，金原子序r

数为79，α粒子质量m6.641027kg，质子的质量

mp1.671027kg，α粒子的速度v1.60107m/s，电子电

量e1.61019C．

任务三达标提升

1、卢瑟福通过__________________

______________模型。

2、原子是由带_______电的______________________组成的。

3容符合上述情况的是()

A．牛顿发现了万有引力，B．爱因斯坦提出了量子理论，提出了光子说

C赫兹用实验证实了电磁波的存在D．汤姆生提出原子的核式结构学说，子散射实验给予了验证

4、关于αA．绝大多数α粒子经过金箔后，B．αC．αD．对α粒子散射实验的数据进行分析，的大小

5、在α粒子散射实验中，当α粒子符合下列的()

A．动能最小最小

C．α粒子与金原子核组成的系统能量最小 D．所受金原子核的斥力最大

6、卢瑟福由αA．原子中心有一个很小的核

BC．原子中的正电荷均匀分布

D．带负电的电子在核外空间绕原子核旋转

7、如图所示为α粒子散射实验中

αc的一些曲线，这些曲线中可能是粒子运动轨迹的是()

A．a B．b C．c D．d8、在α粒子散射实验中，并没有考虑电子对粒子偏转角度的影响，这是因为()

A．电子体积很小，以致α粒子碰不到它B．电子质量远比比α粒子小，所以它对α粒子运动到影响极其微小

C．α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α粒子受电子作用的合外力为零

9、卢瑟福的 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．说明原子核的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的核上

D．说明原子中存在电子

10、在 粒子散射实验中，使少数 粒子发生大角度偏转的作用力是()

A．原子核对 粒子的万有引力B．原子核对 粒子的库仑力

C．原子核对 粒子的磁场力D．原子核对 粒子的核力

11、下列关于原子核结构的说法正确的是()A．电子的发现说明了原子核内部还有复杂的结构 B． 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构

C． 粒子散射实验中绝大多数 粒子发生了大角度偏转 D． 粒子散射实验中有的 粒子生了大角度偏转的原因是 粒子与原子核发生碰撞所致

12、氢原子核外电子的电荷量为e，它绕核运动的最小轨

道半径为r，求电子绕核做匀速圆周运动的动能和电子所以轨道处的场强大小。

13、在粒子散射实验中，测得粒子与金核19779Au对心正碰时所能达到的最近距离为2.010

1

4m，以此为依据估算金核的密度是多少？

18.2任务二：例

1、A例

2、D例

三、D

任务三：

3、CD4、AD5、AD6、AB7、BD8、B9、CD10、B11、B

ke2ke12、2

2rr