2.原子的核式结构模型
[学习目标] 1.了解α粒子散射实验器材、实验原理和实验现象.(重点)2.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容.(重点、难点)3.了解卢瑟福的实验和科学方法,培养抽象思维能力.(重点)4.知道经典理论无法解释原子的稳定性和电磁波频谱的分立特征.
一、α粒子散射实验
1.汤姆孙原子模型
1904年,J.J.汤姆孙提出了影响较大的“枣糕模型”,假想正电荷构成一个密度均匀的球体,电子“浸浮”其中,并分布在一些特定的同心圆环或球壳上.
2.α粒子散射实验
(1)实验装置:α粒子源、金箔、可移动探测器.
(2)实验现象
①绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进.
②少数α粒子发生了大角度的偏转.
③极少数α粒子的偏转角大于90°,甚至有极个别α粒子被反弹回来.
(3)实验意义:卢瑟福通过α粒子散射实验,否定了汤姆孙的原子模型,建立了核式结构模型.
二、核式结构模型及与经典理论的矛盾
1.核式结构模型
卢瑟福提出的新的原子结构模型,在原子中间有一个体积很小、带正电荷的核,而电子在核外绕核运动,这种结构称为原子的“核式结构模型”.
2.原子核的电荷与尺度
3.原子的核式结构模型与经典理论的矛盾
用经典电磁理论在解释原子结构的稳定性和电磁波谱的分立特征时遇到了困难.
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)卢瑟福为了证实汤姆孙原子模型的正确性进行了α粒子散射实验. (√)
(2)α粒子散射实验中大多数α粒子发生了大角度偏转或反弹. (×)
(3)卢瑟福否定了汤姆孙模型,建立了原子核式结构模型. (√)
(4)原子的质量几乎全部集中在原子核上. (√)
(5)原子中所有正电荷都集中在原子核内. (√)
(6)核电荷数等于质子数,也等于中子数. (×)
2.(多选)由α粒子的散射实验可以得出的正确结论有( )
A.原子中绝大部分是空的
B.原子中全部正电荷都集中在原子核上
C.原子内有中子
D.原子的质量几乎全部都集中在原子核上
ABD [卢瑟福由α粒子散射实验得到的结论有: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内,带负电的电子在核外的空间运动.]
3.(多选)关于原子的核式结构模型,下列说法正确的是( )
A.原子中绝大部分是“空”的,原子核很小
B.电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力
C.原子的全部电荷和质量都集中在原子核里
D.原子核的直径的数量级是10-10 m