高中物理原子的核式结构模型探索.pptx

科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验。有时一条腿走在前面，有时另一条腿走在前面。但只有使用两条腿，才能前进。 ——密立根 复习回顾 汤姆孙发现电子后,科学家对呈电中性的原子内部的正负电荷的分布提出了多种设想。 分析已知情况： 电子是原子的一个组成部分； 电子带负电，且质量很小，远小于原子的质量 但原子呈电中性。 由此可断定： 原子内还有带正电的具有大部分原子质量的部分 问题： 这部分物质是什么？与电子是怎么分布在原子中的？ 历史回顾： 汤姆孙 汤姆生的原子模型 汤姆生的原子模型：原子是一个球体；正电荷弥漫性地均匀分布在整个球内，而电子都象枣子那样镶嵌在原子里面． 电子 正电荷 这个模型不久就被实验事实否定了 汤姆生的原子模型 一、1903年勒纳德电子束实验： 较高速度的电子束很容易穿透原子 说明原子内部很空，或者说原子不是一个实心球体 现象： 推断： 矛盾： 与汤姆孙的原子模型（实心）不符 汤姆孙发现了电子，对科学做出了重要贡献；但今天几乎所有的教科书都要批评他对原子内电荷分布的解释。这个有趣的事实告诉我们，“曾经正确”的科学家也会犯错误。 卢瑟福 放射源 金箔 可转动的带有荧光屏的放大镜 二、α粒子散射实验 真空 根据汤姆孙原子模型：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，故α 粒子偏转角度不会很大． 二、α粒子散射实验 思考和讨论： 根据汤姆孙原子模型，α 粒子可能的前进方向？ 二、α粒子散射实验 放射源 金箔 可转动的带有荧光屏的放大镜 真空 统计散射到各个方向的α粒子所占的比例，可以推知原子中正负电荷的分布情况 二、α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（约八千分之一）发生了较大的偏转． 3、极少数α粒子的偏转角度超过90°． 第一条现象说明，原子中绝大部分是空的 第二现象可看出，α 粒子受到较大的库仑斥力作用 第三条现象可看出，α粒子在原子中碰到了比他质量大的多的东西 二、α粒子散射实验 现象 三、原子的核式结构模型 卢瑟福分析实验数据认为：带正电的占原子质量绝大部分的集中在很小的空间范围 原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部的质量——原子核，电子在正电体的外面运动。 原子核式结构模型的α粒子散射图景 1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认． 质子 中子 核子 质子数 电荷数 四、原子核的电荷和尺寸 1、原子核的电荷 体育场 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十分“空旷”的，举一个简单的例子： 原子 原子核 10-10m 10-15m 2、原子核的尺寸 19世纪末到20世纪的三十年代，对于电子、光谱的深入研究以及放射性现象、中子、质子的发现，引起物理观念的重大变革，创立了新的理论，导致人们对原子和原子核认识的升华．