第四章第四章 原子结构之谜原子结构之谜第二节原子的结构第二节原子的结构 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接1了了解解原原子子结结构构模模型型建建立立的的历历史史过过程程及及各各种种模模型型建立的依据建立的依据2知道知道粒子散射实验的方法和现象粒子散射实验的方法和现象3知道原子核式结构的主要内容知道原子核式结构的主要内容 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接在在中中国国哲哲学学家家庄庄子子天天下下篇篇中中有有“一一尺尺之之锤锤，日日取取其其半半，万万世世不不竭竭”的的描描述述，同同西西方方哲哲学学家家不不同同的的是是，中中国国人人认认为为物物质质是是无无限限可可分分的的，而而“原原子子”一一词词在在希希腊腊就就是是不不可可再再分分的的生生活活在在现现代代社社会会的的我我们们当当然然知知道道原原子子可可以以再再分分，你你知知道道原原子子可可分分成成哪哪些些基基本本粒粒子子，有有多多少少基基本本粒粒子子吗吗？请请举举例例说明说明 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接1汤汤姆姆生生设设想想原原子子是是一一个个_，带带正正电电的的部部分分_地地分分布布在在其其中中，质质量量很很小小的的电电子子则则像像布布丁丁中中的的_一一样样镶镶嵌嵌在在内内该该模模型型被被卢卢瑟瑟福福的的_实实验验否否定定2粒粒子子散散射射实实验验的的方方法法是是：用用由由放放射射源源发发射射的的粒粒子子束束轰轰击击_，利利用用荧荧光光屏屏接接收收，探探测测通通过过金金箔箔后后的的粒粒子偏转情况子偏转情况3粒粒子子散散射射实实验验的的目目的的是是：粒粒子子通通过过金金箔箔时时，由由于于金原子中的带电粒子对金原子中的带电粒子对粒子有粒子有_作用，一些作用，一些球体球体均匀均匀葡萄干葡萄干粒子散射粒子散射金箔金箔 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接库仑力库仑力 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接粒粒子子的的_改改变变，也也就就是是粒粒子子发发生生散散射射统统计计散散射射到到各各个个方方向向的的粒粒子子_，即即可可推推知知原原子子中中质质量量和和正正电荷的分布情况电荷的分布情况4粒粒子子散散射射实实验验的的现现象象是是：_粒粒子子穿穿过过金金箔箔后后，仍仍沿沿原原来来的的方方向向前前进进，但但_粒粒子子发发生生了了较较大大的的偏偏转转，并并且且有有极极少少数数粒粒子子的的偏偏转转_90，有有的的甚甚至至几几乎达到乎达到180.运动方向运动方向数量数量绝大多数绝大多数少数少数超过超过5卢卢瑟瑟福福的的原原子子核核式式结结构构模模型型认认为为：原原子子中中心心有有一一个个带带_的的原原子子核核，它它几几乎乎集集中中了了原原子子的的_，而而电子则在核外空间绕核电子则在核外空间绕核_6实实验验确确定定的的原原子子核核半半径径的的数数量量级级为为_ m，原子半径的数量级为，原子半径的数量级为_ m.正电正电全部质量全部质量旋转旋转 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接101510141010 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接知识点知识点1粒子散射实验粒子散射实验1实验装置实验装置(如图所示如图所示)放放射射源源释释放放粒粒子子；金金箔箔靶靶子子；显显微微镜镜荧荧光光屏屏(可转动可转动)用于观察用于观察 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接2实验过程实验过程粒粒子子从从铅铅盒盒射射出出，经经过过一一条条细细通通道道，形形成成细细射射线线穿穿过过金金箔箔后后打打在在荧荧光光屏屏上上产产生生闪闪光光，用用可可转转动动的的显显微微镜镜从从不不同同角角度进行观察度进行观察3实验现象实验现象(1)粒粒子子通通过过金金箔箔时时，绝绝大大多多数数不不发发生生偏偏转转，仍仍沿沿原原来来的方向前进的方向前进(2)少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过90.(3)有的甚至被弹回，偏转几乎达到有的甚至被弹回，偏转几乎达到180. 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接4实验分析实验分析(1)由由于于电电子子质质量量远远小小于于粒粒子子质质量量，所所以以二二者者发发生生碰碰撞时电子不可能使撞时电子不可能使粒子发生大角度偏转粒子发生大角度偏转(2)使使粒粒子子发发生生大大角角度度偏偏转转的的只只能能是是原原子子中中带带正正电电的的部部分分，按按照照汤汤姆姆生生的的原原子子模模型型，正正电电荷荷在在原原子子内内是是均均匀匀分分布布的的，粒粒子子穿穿过过原原子子时时，它它受受到到两两侧侧的的斥斥力力大大部部分分抵抵消消，因因而而也也不不可可能能使使粒粒子子发发生生大大角角度度偏偏转转，更更不不可可能能使使粒粒子子反向弹回，这与反向弹回，这与粒子的散射实验的现象矛盾粒子的散射实验的现象矛盾 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 (3)现现象象说说明明原原子子绝绝大大部部分分是是空空的的，除除非非原原子子的的几几乎乎全全部部质质量量和和正正电电荷荷都都集集中中在在原原子子中中心心的的一一个个很很小小的的核核上上，否否则则，粒子的大角度散射是不可能的粒子的大角度散射是不可能的5注意注意(1)整整个个实实验验过过程程在在真真空空中中进进行行，且且金金箔箔很很薄薄，粒粒子子很很容易穿过容易穿过(2)粒粒子子散散射射实实验验否否定定了了汤汤姆姆生生的的原原子子结结构构模模型型，提提出出了原子的核式结构模型了原子的核式结构模型 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例1卢卢瑟瑟福福在在用用粒粒子子轰轰击击金金箔箔的的实实验验中中发发现现粒粒子子()A全部穿过或发生很小的偏转全部穿过或发生很小的偏转B绝绝大大多多数数穿穿过过，只只有有少少数数发发生生很很大大偏偏转转甚甚至至极极少少数被弹回数被弹回C绝绝大大多多数数发发生生很很大大的的偏偏转转，甚甚至至被被弹弹回回，只只有有少少数穿过数穿过D全部发生很大的偏转全部发生很大的偏转 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接解解析析：粒粒子子散散射射后后，绝绝大大多多数数粒粒子子穿穿过过金金箔箔后后仍仍沿沿原原来来的的方方向向前前进进，但但少少数数粒粒子子发发生生了了较较大大的的偏偏转转，并并且且有有极极少少数数粒粒子子的的偏偏转转超超过过了了90，有有的的甚甚至至几几乎乎达达到到180.答案答案： B 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 课堂训练课堂训练1(双双选选)在在粒粒子子散散射射实实验验中中，如如果果一一个个粒粒子子跟跟金金箔中的电子相撞，则箔中的电子相撞，则()A粒子的动能和动量几乎没有损失粒子的动能和动量几乎没有损失B粒子将损失大部分动能和动量粒子将损失大部分动能和动量C粒子不会发生显著的偏转粒子不会发生显著的偏转D粒子将发生较大角度的偏转粒子将发生较大角度的偏转 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接解解析析：粒粒子子质质量量是是电电子子的的7 300倍倍，相相当当于于卡卡车车与与西西瓜相撞不难判断瓜相撞不难判断A、C正确正确答案答案：AC 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接知识点知识点2原子的核式结构原子的核式结构1原子的核式结构模型的内容原子的核式结构模型的内容原原子子的的中中心心有有一一个个带带正正电电的的原原子子核核，它它几几乎乎集集中中了了原原子子的全部质量，而电子则在核外空间绕核旋转的全部质量，而电子则在核外空间绕核旋转2对对粒子散射实验的解释粒子散射实验的解释(1)按按照照该该模模型型，由由于于原原子子核核很很小小，大大部部分分粒粒子子穿穿过过金金箔箔时时都都离离核核很很远远，受受到到的的库库仑仑斥斥力力很很小小，它它们们的的运运动动几几乎乎不不受受影响影响 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 (2)极极少少数数的的粒粒子子从从原原子子核核附附近近飞飞过过，受受到到的的库库仑仑斥斥力很大，从而发生大角度的偏转力很大，从而发生大角度的偏转(3)极极个个别别的的粒粒子子正正对对着着原原子子核核射射来来，受受到到的的库库仑仑斥斥力最大，偏转角几乎达到力最大，偏转角几乎达到180.如图所示如图所示 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接3原子核的电荷与尺度原子核的电荷与尺度(1)原原子子内内的的电电荷荷关关系系：原原子子核核的的电电荷荷数数等等于于核核外外电电子子数数，非常接近于它们的原子序数非常接近于它们的原子序数(2)原原子子核核的的大大小小：原原子子核核半半径径的的数数量量级级为为1015 m，原原子子半半径径的的数数量量级级为为1010 m，两两者者相相差差十十万万倍倍之之多多，可可见见原原子子内部十分内部十分“空旷空旷” 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接4注意注意(1)使使粒粒子子发发生生偏偏转转的的是是原原子子核核对对它它的的库库仑仑斥斥力力，粒粒子子离离原原子子核核越越近近，库库仑仑力力越越大大，粒粒子子的的加加速速度度越越大大，反反之之则则越小越小(2)粒粒子子与与原原子子核核间间的的万万有有引引力力远远小小于于两两者者间间的的库库仑仑力力，因因而而可可以以忽忽略略不不计计并并且且处处理理粒粒子子等等微微观观粒粒子子时时一一般般不不计重力计重力 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接例例2根根据据卢卢瑟瑟福福的的原原子子核核式式结结构构模模型型，下下列列说说法法正正确确的的是是()A原子的正电荷均匀分布在整个原子范围内原子的正电荷均匀分布在整个原子范围内B原子质量均匀分布在整个原子范围内原子质量均匀分布在整个原子范围内C原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内D原原子子中中的的全全部部正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量都都集集中中在在很很小小的的区域范围内区域范围内 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接解解析析：核核式式结结构构认认为为：原原子子是是由由位位于于其其中中心心的的带带正正电电的的原原子子核核和和核核外外带带负负电电的的电电子子构构成成，原原子子核核集集中中了了全全部部的的正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部的的质质量量，电电子子在在核核外外绕绕核核高高速速旋旋转，库仑力提供向心力，故转，库仑力提供向心力，故D项正确项正确答案：答案：D 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 课堂训练课堂训练2卢卢瑟瑟福福提提出出了了原原子子的的核核式式结结构构模模型型，这这一一模模型型建建立的基础是立的基础是()A粒子的散射实验粒子的散射实验B对阴极射线的研究对阴极射线的研究C天然放射性现象的发现天然放射性现象的发现D质子的发现质子的发现 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 目标篇目标篇 导航篇导航篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接解解析析：卢卢瑟瑟福福根根据据粒粒子子的的散散射射实实验验结结果果，提提出出了了原原子子的的核核式式结结构构模模型型：原原子子核核聚聚集集了了原原子子的的全全部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转部正电荷和几乎全部质量，电子在核外绕核运转答案答案：A