第二节原子的核式结构模型优秀PPT.ppt

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1、第二节第二节 原子的核式结构模型原子的核式结构模型第一页，本课件共有34页知识梳理图知识梳理图 第二页，本课件共有34页【知识点知识点】1.原子的原子的“枣糕枣糕”模型模型2.粒子的散射实验现象粒子的散射实验现象3.原子的核式结构模型及对原子的核式结构模型及对粒子散射实验现象的解释粒子散射实验现象的解释4.原子原子 原子核的尺度原子核的尺度第三页，本课件共有34页情景设置情景设置电子的发现电子的发现,认识到原子是可分的认识到原子是可分的,是人类对物质结构认识上的一是人类对物质结构认识上的一次飞跃次飞跃,开创了探索原子内部构造和物质微观结构的新时代开创了探索原子内部构造和物质微观结构的新时代.既

2、然电子是原子的组成部分既然电子是原子的组成部分,而原子又是呈中性的而原子又是呈中性的,那么原子那么原子里还有带何种电的物质里还有带何种电的物质?这两种电荷是如何分布的呢这两种电荷是如何分布的呢?既然电子既然电子的质量很小的质量很小,那么原子的质量绝大部分集中在哪里那么原子的质量绝大部分集中在哪里?第四页，本课件共有34页深化探究深化探究一一 原子的原子的“枣糕枣糕”式模型式模型汤姆孙发现电子后汤姆孙发现电子后,从而知道原子是可再分的从而知道原子是可再分的,而且知道原子是由而且知道原子是由带负电的电子和带正电的部分构成才能使原子呈现电中性带负电的电子和带正电的部分构成才能使原子呈现电中性,带正电

3、的部分和电子怎样构成原子呢带正电的部分和电子怎样构成原子呢.第五页，本课件共有34页汤姆孙于汤姆孙于1898年提出原子的年提出原子的“枣糕枣糕”模型模型,如图所示如图所示.他认为原他认为原子是一个球体子是一个球体,正电荷均匀地分布在整个球内正电荷均匀地分布在整个球内,电子像枣糕上电子像枣糕上的枣子一样嵌在球中的枣子一样嵌在球中,被正电荷吸引着被正电荷吸引着,原子内正原子内正 负电荷量相负电荷量相等等,因此整个原子呈中性因此整个原子呈中性.第六页，本课件共有34页二二 原子的核式结构模型原子的核式结构模型1.粒子散射实验粒子散射实验1909-1911年卢瑟福和他的助手盖革和马斯顿进行了年卢瑟福和

4、他的助手盖革和马斯顿进行了粒子的散射粒子的散射实验实验.并对实验现象进行了讨论并对实验现象进行了讨论.实验装置如图所示实验装置如图所示.用用粒子轰击金箔粒子轰击金箔,获得了重要的发现获得了重要的发现.第七页，本课件共有34页实验结果实验结果:绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但但有少数有少数粒子发生了较大的偏转粒子发生了较大的偏转,甚至有极少数的甚至有极少数的粒子被反弹粒子被反弹回来回来.第八页，本课件共有34页2.汤姆孙的汤姆孙的“枣糕枣糕”原子模型与原子模型与粒子散射实验的矛盾粒子散射实验的矛盾按汤姆孙的原子结构模型按汤姆孙的原子

5、结构模型:带正电的物质均匀分布带正电的物质均匀分布.带负电的电子带负电的电子质量比质量比粒子质量小的多粒子质量小的多;粒子碰到电子就像子弹在飞行中碰粒子碰到电子就像子弹在飞行中碰到一粒尘埃一样到一粒尘埃一样,其运动方向不会发生什么改变其运动方向不会发生什么改变,带正电的物体带正电的物体对对粒子的作用来自各个方向可抵消掉粒子的作用来自各个方向可抵消掉.所以所以,粒子通过金原子粒子通过金原子时时,不应该出现大角度偏转和被弹回的现象不应该出现大角度偏转和被弹回的现象.但实验结果出现但实验结果出现了大偏转了大偏转,甚至被弹回的甚至被弹回的粒子粒子.这是这是“枣糕枣糕”原子模型所不能解原子模型所不能解释

6、的释的.第九页，本课件共有34页3.原子的核式结构模型原子的核式结构模型卢瑟福依据卢瑟福依据粒子散射实验的结果粒子散射实验的结果,提出了原子的核式结构模型提出了原子的核式结构模型;在原在原子的中心有一个很小的核子的中心有一个很小的核,叫做原子核叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在核里全部的质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕原子带负电的电子在核外空间绕原子核旋转核旋转.第十页，本课件共有34页根据原子的核式结构学说根据原子的核式结构学说,可以很容易地解释可以很容易地解释粒子的散射实验粒子的散射实验的实验现象的实验现象.如图所示如图所示,由于原子核很小

7、由于原子核很小,大部分大部分粒子穿过金箔粒子穿过金箔时都离核很远时都离核很远,受到的斥力很小受到的斥力很小,它们的运动几乎不受影响它们的运动几乎不受影响;只只有极少数有极少数粒子从原子核附近飞过粒子从原子核附近飞过,明显地受到原子核的库仑明显地受到原子核的库仑斥力而发生大角度的偏转斥力而发生大角度的偏转.第十一页，本课件共有34页4.原子核的电荷和尺度原子核的电荷和尺度原子核的电荷数等于核外电子数原子核的电荷数等于核外电子数,接近于原子序数接近于原子序数,原子核的半径的原子核的半径的数量级为数量级为10-15 m,原子的半径的数量级为原子的半径的数量级为10-10 m,两者相差十两者相差十万倍

8、之多万倍之多,可见原子内部是十分可见原子内部是十分“空旷空旷”的的.第十二页，本课件共有34页典例分析典例分析一一 粒子散射实验及现象粒子散射实验及现象例例1:如图为如图为粒子散射实验装置的示意图粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分荧光屏和显微镜一起分别放在图中的别放在图中的A B C D四个位置时四个位置时,关于观察到的现象关于观察到的现象,下述说下述说法不正确的是法不正确的是()第十三页，本课件共有34页A.相同时间内放在相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多位置时观察到屏上的闪光次数最多B.相同时间内放在相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在位置时观察到屏上的

9、闪光次数比放在A位置时位置时少得多少得多C.放在放在C D位置时屏上观察不到闪光位置时屏上观察不到闪光D.放在放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光位置时屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少但次数极少答案答案:C第十四页，本课件共有34页解析解析:根据根据粒子散射实验的现象粒子散射实验的现象,绝大多数绝大多数粒子穿过金箔后粒子穿过金箔后,基基本上沿原来的方向前进本上沿原来的方向前进,因此在因此在A位置观察到的次数最多位置观察到的次数最多,故故A选项正确选项正确;少数少数粒子发生大角度偏转粒子发生大角度偏转,因此从因此从A到到D观察到的闪观察到的闪光会逐渐减小光会逐渐减小,故故B D选项正确选项正确,

10、C选项说法错误选项说法错误.第十五页，本课件共有34页巩固练习巩固练习:关于原子结构理论和关于原子结构理论和粒子散射实验的关系粒子散射实验的关系,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.卢瑟福做卢瑟福做粒子散射实验是为了验证汤姆孙的粒子散射实验是为了验证汤姆孙的“枣糕枣糕”模型是错误的模型是错误的B.卢瑟福认识到汤姆孙卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕枣糕”模型的错误后提出了模型的错误后提出了“核式核式”理论理论C.卢瑟福的卢瑟福的粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性D.卢瑟福依据卢瑟福依据粒子散射实验现象提出了原子的粒子散射实验现象提出了原子的“核式结构

11、核式结构”理论理论答案答案:D第十六页，本课件共有34页解析解析:由于卢瑟福设计的由于卢瑟福设计的粒子的散射实验是为了探究原子内部粒子的散射实验是为了探究原子内部电荷分布电荷分布,并非为证明汤姆孙原子模型是错误的并非为证明汤姆孙原子模型是错误的.故故A选项错误选项错误,卢瑟福并不是认识到卢瑟福并不是认识到“枣糕枣糕”模型有错误而提出模型有错误而提出“核式结构核式结构”理论理论,故故B选项错误选项错误;卢瑟福做了卢瑟福做了粒子散射实验后粒子散射实验后,由实验现象由实验现象而提出了而提出了“核式结构核式结构”的理论的理论.故故C选项错误选项错误.D选项正确选项正确.第十七页，本课件共有34页二二

12、粒子散射实验现象及意义粒子散射实验现象及意义例例2:已知电子质量为已知电子质量为9.110-31 kg,带电量为带电量为1.610-19 C.若氢原子若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.5310-10 m.求电子绕核运求电子绕核运动的线速度动的线速度 动能动能 周期和形成的等效电流周期和形成的等效电流.第十八页，本课件共有34页第十九页，本课件共有34页答案答案:见解析见解析第二十页，本课件共有34页梯度练习梯度练习基础强化基础强化1.粒子散射实验的现象下列说法正确的是粒子散射实验的现象下列说法正确的是()A.全部全部粒子穿过或发生很小的偏转粒子穿过或发生很

13、小的偏转B.全部全部粒子发生较大偏转粒子发生较大偏转C.绝大多数绝大多数粒子穿过粒子穿过,只有少数的发生较大偏转只有少数的发生较大偏转,甚至极少数的甚至极少数的被弹回被弹回D.绝大多数的发生偏转绝大多数的发生偏转,甚至被弹回甚至被弹回答案答案:C第二十一页，本课件共有34页2.在在粒子散射实验中粒子散射实验中,使少数使少数粒子发生大角度偏转的作用力是粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对原子核对粒子的粒子的()A.万有引力万有引力 B.库仑力库仑力C.磁场力磁场力 D.核力核力答案答案:B第二十二页，本课件共有34页3.卢瑟福卢瑟福粒子散射实验的结果粒子散射实验的结果()A.证明了质子的存在证明

14、了质子的存在B.证明了原子核是由质子和中子组成的证明了原子核是由质子和中子组成的C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核里的核里D.说明了原子中的电子只能在某些轨道上运行说明了原子中的电子只能在某些轨道上运行答案答案:C第二十三页，本课件共有34页4.当用当用粒子轰击金原子核发生散射时粒子轰击金原子核发生散射时,如下图所示的如下图所示的粒子的运动粒子的运动轨迹不可能存在的是轨迹不可能存在的是()答案答案:B第二十四页，本课件共有34页5.在卢瑟福的在卢瑟福的粒子散射实验中粒子散射实验中,有少数有少数粒子发生了大角度偏转粒子发生

15、了大角度偏转,其原因是其原因是()A.原子的正电荷和绝大部分质量都集中在一个很小的核上原子的正电荷和绝大部分质量都集中在一个很小的核上B.正电荷在原子中是均匀分布的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原子只能处于一系列不连续的能量状态中答案答案:A第二十五页，本课件共有34页解析解析:卢瑟福卢瑟福粒子散射实验中有少数粒子散射实验中有少数粒子发生较大角度的偏转粒子发生较大角度的偏转,说明只有少数说明只有少数粒子受到很强的斥力粒子受到很强的斥力,大多数大多数粒子受到斥力粒子受到斥力很小很小,这反映出原子内部正电荷分布

16、在很小的空间这反映出原子内部正电荷分布在很小的空间,且质量很大且质量很大,故故A选项正确选项正确,B选项错误选项错误;实验中的现象不能说明实验中的现象不能说明C D选项的选项的内容内容,故故C D选项错误选项错误.第二十六页，本课件共有34页能力提升能力提升6.在在粒子散射实验中粒子散射实验中,当当粒子最靠近金原子核时粒子最靠近金原子核时,粒子粒子()A.具有的动能最小具有的动能最小B.和原子核组成的系统的总能量最小和原子核组成的系统的总能量最小C.具有的电势能最小具有的电势能最小D.所受原子核施加的作用力最大所受原子核施加的作用力最大答案答案:AD第二十七页，本课件共有34页7.如图所示如图

17、所示,Q为金原子核为金原子核,M N为两个等势面为两个等势面,虚线为虚线为粒子经过原粒子经过原子核附近的运动轨迹子核附近的运动轨迹,关于关于粒子粒子,下列说法正确的是下列说法正确的是()第二十八页，本课件共有34页A.粒子从粒子从K到到R的过程中动能逐渐增加的过程中动能逐渐增加B.粒子从粒子从K到到R的过程中动能逐渐减小的过程中动能逐渐减小C.粒子从粒子从K到到R的过程中动能先减小后增加的过程中动能先减小后增加D.粒子从粒子从K到到R的过程中电势能先增加后减小的过程中电势能先增加后减小解析解析:在在粒子从粒子从K到离原子核最近的过程中到离原子核最近的过程中,库仑力做负功库仑力做负功,动能动能逐

18、渐减小逐渐减小,电势能逐渐增加电势能逐渐增加;在在粒子从离原子核最近处到粒子从离原子核最近处到R的过的过程中程中,库仑斥力做正功库仑斥力做正功,动能增加动能增加,电势能减小电势能减小,由此可知由此可知C D选选项正确项正确.答案答案:CD第二十九页，本课件共有34页8.对原子结构的认识中对原子结构的认识中,正确的是正确的是()A.原子中绝大部分是空的原子中绝大部分是空的,原子核很小原子核很小B.电子在核外旋转电子在核外旋转,库仑力提供向心力库仑力提供向心力C.原子的全部正电荷集中在原子核里原子的全部正电荷集中在原子核里D.原子核的直径大约是原子核的直径大约是10-10 m答案答案:ABC第三十

19、页，本课件共有34页9.已知金的原子序数为已知金的原子序数为79,粒子离金原子核最近距离设为粒子离金原子核最近距离设为10-13 m,则则粒子离金核最近时受到的库仑力是多大粒子离金核最近时受到的库仑力是多大?对对粒子产粒子产生的加速度是多大生的加速度是多大?(已知已知粒子的电荷量粒子的电荷量q=2e,质量质量m=6.6410-27 kg)第三十一页，本课件共有34页答案答案:3.64 N 5.481026 m/s2第三十二页，本课件共有34页10.如图如图M N为原子核外的两个等势面为原子核外的两个等势面,已知已知UNM=100 V,一个一个粒子粒子以以2.5105 m/s的速度从等势面的速度从等势面M上的上的A点运动到点运动到B点点,求求粒粒子在子在B点时的速度大小点时的速度大小.(已知已知m=6.6410-27 kg)第三十三页，本课件共有34页答案答案:2.3105 m/s第三十四页，本课件共有34页