原子的核式结构模型定稿.ppt

关于原子的核式结构模型定稿原子复杂结构的发现过程1897年发现阴极射线是电子流都从物体中击出电子来原子(中性)电子(一)正电荷?设想?1、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。2、100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。3、19世纪末20世纪初X射线使气体电离光电效应汤姆生原子模型第2页,共20页，2024年2月25日，星期天十九世纪末，汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的组成部分．由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此推断出原子中还有带正电的物质．那么这两种物质是怎样构成原子的呢？汤姆生的原子模型汤姆生提出了枣糕模型汤姆生杰出贡献:1897年发现电子(荣获1906年诺贝尔物理奖)第3页,共20页，2024年2月25日，星期天电子正电荷汤姆孙认为：原子是一个球体；正电荷均匀分布在整个球内，而电子都象布丁中的葡萄干那样镶嵌在内。一、汤姆孙的原子模型“枣糕模型”能够定性解释原子光谱。“枣糕模型”第4页,共20页，2024年2月25日，星期天以汤姆孙为首的英国剑桥学派，在原子物理学上所取得的这些惊人成就，使欧洲大陆上的物理学家都拜倒在他们的脚下。他的学生卢瑟福也接受了汤姆孙的原子模型，1909年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和马斯顿用α粒子轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。从经典物理学的角度看，汤姆孙的模型是很成功的。解释原子是电中性的，电子在原子里是怎样分布的，解释原子为什么会发光，能估计出原子的大小约为一亿分之一厘米。第5页,共20页，2024年2月25日，星期天二.α粒子散射实验1.实验装置放射源——放射性元素钋（Po）放出α粒子，α粒子是氦核，带2e正电荷，质量是氢原子的4倍，具有较大的动能。金箔——作为靶子，厚度1μm,重叠了3000层左右的金原子。荧光屏——α粒子打在上面发出闪光。显微镜——通过显微镜观察闪光，且可360°转动观察不同角度α粒子的到达情况。第6页,共20页，2024年2月25日，星期天思考与讨论：1、α粒子射入金箔时难免与电子碰撞。试估计与电子的碰撞对α粒子速度的影响。2、按照汤姆孙枣糕原子模型，正电荷均匀分布在整个原子球体内部。请分析：α粒子穿过金箔，受到电荷的作用力后，沿哪些方向前进的可能性较大，最不可能沿什么方向前进。3、试画出α粒子穿过汤姆孙枣糕模型的图景。第7页,共20页，2024年2月25日，星期天根据汤姆孙模型的计算：α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的，因为电子的质量不到α粒子的1/7300，α粒子碰到它，就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样，运动方向不会发生明显的改变。正电荷又是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏转的力就不会很大。事实真的如此吗？第8页,共20页，2024年2月25日，星期天二.α粒子散射实验第9页,共20页，2024年2月25日，星期天粒子散射实验1、绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进．2、少数α粒子发生了较大的偏转．3、极少数α粒子的偏转超过90°．4、有的甚至几乎达到180°．第10页,共20页，2024年2月25日，星期天二.α粒子散射实验卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇，他说：“这是我一生中从未有的最难以置信的事，它好比你对一张纸发射炮弹，结果被发弹回来而打到自己身上。。。。。”3.实验分析思考：为什么会这样说？汤姆逊枣糕原子模型能否解释这种现象？第11页,共20页，2024年2月25日，星期天二.α粒子散射实验卢瑟福根据他的导师汤姆生模型计算的结果：电子质量很小，对α粒子的运动方向不会发生明显影响；由于正电荷均匀分布，α粒子所受库仑力也很小，散射角不超过零点几度，发生大角度偏转的几率几乎是零．实验结果与之前预测完全不一致，所以原子结构模型必须重新构思!实验结果却是有八千分之一的粒子发生了大角度偏转！！！第12页,共20页，2024年2月25日，星期天粒子散射实验1、绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进．2、少数α粒子发生了较大的偏转．3、极少数α粒子的偏转超过90°．4、有的甚至几乎达到180°．第一条现象说明，原子中绝大部分是空的；第二、三现象可看出，α粒子受到较大的库仑力作用；第四条现象可看出，α粒子在原子中碰到了比他质量大的多的东西第13页,共20页，2024年2月25日，星期天1、在原子中心有一个很小的核，叫原子核