原子核式结构模型课件.ppt

科学家不是依赖于个人的思想，而是综合了几千人的智慧，所有人都想一个问题，并且每个人都做它的部分工作，添加到正在建立起来的伟大知识大厦之中。-卢瑟福 原子的核式结构模型原子复杂结构的发现过程原子复杂结构的发现过程18971897年发现阴极射线是电子流年发现阴极射线是电子流都从物体中击出电子来都从物体中击出电子来原子原子 (中性中性)电子电子(一一)正电荷正电荷?设想设想?1 1、公元前五世纪、公元前五世纪希腊哲学家提出物质是由不可分割的微粒（叫原子）组成。希腊哲学家提出物质是由不可分割的微粒（叫原子）组成。2 2、100100多年前多年前化学反应中原子的种类和数目不变，化学上倍比定律的发化学反应中原子的种类和数目不变，化学上倍比定律的发现等证实了物质的原子性结构，认为原子是不可再分的、物现等证实了物质的原子性结构，认为原子是不可再分的、物质是由原子组成的。质是由原子组成的。3 3、1919世纪末世纪末2020世纪初世纪初X X射线使气体电离射线使气体电离光电效应光电效应汤姆生原子模型汤姆生原子模型汤姆孙的原子模型：汤姆孙的原子模型：原子是一个球体，正电荷原子是一个球体，正电荷均匀分布均匀分布在在整个球体内，电子整个球体内，电子镶嵌镶嵌其中。其中。汤姆孙的原子模型汤姆孙的原子模型枣糕模型枣糕模型v欧内斯特卢瑟福(Ernest Rutherford,18711937)英国物理学家，1908年度诺贝尔化学奖的获得者。v1871年8月30日生于新西兰纳尔逊的一个手工业工人家庭。并在新西兰长大。他进入新西兰的坎特伯雷学院学习。23岁时获得了三个学位（文学学士、文学硕士、理学学士）。1895年在新西兰大学毕业后，获得英国剑桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室，成为汤姆孙的研究生。提出了原子结构的行星模型，为原子结构的研究做出很大的贡献。1898年，在汤姆孙的推荐下，担任加拿大麦吉尔大学的物理教授。他在那儿呆了9年。于1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理系主任。1919年接替退休的汤姆孙，担任卡文迪许实验室主任。1925年当选为英国皇家学会主席。1931年受封为纳尔逊男爵，1937年10月19日因病在剑桥逝世，与牛顿和法拉第并排安葬，享年66岁。1.粒子射入金箔时难免会与电子碰撞，粒子射入金箔时难免会与电子碰撞，试估计这种碰撞对试估计这种碰撞对粒子速度影响的大小粒子速度影响的大小？（？（粒子的质量约是电子质量的粒子的质量约是电子质量的7300倍）倍）2.按照汤姆孙的原子模型，正电荷按照汤姆孙的原子模型，正电荷均匀均匀的分布在整个原子球体内，请分析：的分布在整个原子球体内，请分析：粒子穿过金箔受到电荷的作用后，沿哪粒子穿过金箔受到电荷的作用后，沿哪些方向前进的可能性较大，最不可能沿些方向前进的可能性较大，最不可能沿哪些方向前进？哪些方向前进？同学们请思考下列问题同学们请思考下列问题(阅读教材阅读教材51页页)汤姆孙模型预言的汤姆孙模型预言的粒子散射实验的粒子散射实验的结果是怎样的？结果是怎样的？汤姆孙模型预言的汤姆孙模型预言的粒子散射实验的结果是怎样的？粒子散射实验的结果是怎样的？正电荷在原子内部均匀分布，正电荷在原子内部均匀分布，粒子穿过原子时，由于粒子两侧正粒子穿过原子时，由于粒子两侧正电荷对它的斥力大部分互相抵消，使电荷对它的斥力大部分互相抵消，使粒子偏转的力不会很大。粒子偏转的力不会很大。实验结果：（1 1）绝大多数）绝大多数粒子穿过金箔后粒子穿过金箔后,基本上仍沿基本上仍沿 原来方向前进。原来方向前进。（2 2）少数）少数粒子（约占八千分之一）发生了大粒子（约占八千分之一）发生了大 角度的偏转角度的偏转,偏转的角度甚至大于偏转的角度甚至大于9090，也，也 就是说它们几乎被就是说它们几乎被“撞了回来撞了回来”结果分析：电子能否使电子能否使粒子大角度偏转？粒子大角度偏转？1 1微米厚的金箔内含微米厚的金箔内含30003000层原子层，层原子层，绝大多数绝大多数粒子穿过金箔仍沿原方粒子穿过金箔仍沿原方向前进说明什么？向前进说明什么？少数少数粒子的大角度偏转甚至反弹粒子的大角度偏转甚至反弹是怎么造成的？是怎么造成的？原子的核式结构的提出原子的核式结构的提出在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核原原子子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原原子核里子核里带负电的电子在核外空间绕着核运动带负电的电子在核外空间绕着核运动 v 原子核的核式结构原子核的核式结构 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分部是十分“空旷空旷”的，举一个简单的例子：的，举一个简单的例子：体育场原子原子核原子核的电荷与尺度原子核的电荷与尺度v根据卢瑟福的原子核式模型和根据卢瑟福的原子核式模型和粒子散射的实验粒子散射的实验数据，可以推算出各种元素原子核的电荷数，还数据，可以推算出各种元素原子核的电荷数，还可以估计出原子核的大小。可以估计出原子核的大小。v（1）原子的半径约为）原子的半径约为10-10米、原子核半径约是米、原子核半径约是10-15米，原子核的体积只占原子的体积的万亿米，原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。分之一。v（2）原子核所带正电荷数与核外电子数以及该）原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期表内的原子序数相等。元素在周期表内的原子序数相等。【反馈练习】1、在用、在用粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的到的粒子的运动情况是粒子的运动情况是 A、全部、全部粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进进 B、绝大多数、绝大多数粒子穿过金属箔后仍按原来的方粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回向前进，少数发生较大偏转，极少数甚至被弹回 C、少数、少数粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回进，绝大多数发生较大偏转，甚至被弹回 D、全部、全部粒子都发生很大偏转粒子都发生很大偏转答案：答案：B2、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、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上集中在一个很小的核上D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动上运动答案：答案：C3、当、当粒子被重核散射时，如图所示的运动粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的轨迹哪些是不可能存在的答案：答案：BC