人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第4章 原子结构和波粒二象性 3.原子的核式结构模型.ppt

解析(1)由于阴极射线在电场中向下偏转,因此阴极射线受电场力方向向下,又由于匀强电场方向向上,则阴极射线受电场力的方向与电场方向相反,所以阴极射线带负电。(2)由于所加磁场使阴极射线受到向上的洛伦兹力,由左手定则得磁场的方向垂直纸面向外。对点演练1.(多选)(2023山东安丘月考)英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现()A.阴极射线在电场中偏向正极板一侧B.阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同C.不同材料所产生的阴极射线的比荷不同D.汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量AD解析阴极射线实质上就是高速电子流,所以在电场中偏向正极板一侧,选项A正确;由于电子带负电,所以其受力情况与正电荷不同,选项B错误;不同材料所产生的阴极射线都是电子流,所以它们的比荷是相同的,选项C错误;在汤姆孙实验证实阴极射线就是带负电的电子流时并未得出电子的电荷量,最早测量电子电荷量的是美国科学家密立根,选项D正确。探究点二原子的核式结构模型与原子核的组成导学探究“在探究原子内部结构的过程中,可以将它想象成一个小的太阳系。”你是怎样理解这段话的?要点提示在原子的中心有一个很小的核,叫作原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间运动,这就像行星绕太阳运转一样,原子内部就像一个小型的太阳系。知识归纳1.关于α粒子散射实验的相关问题(1)α粒子的实质:α粒子是从放射性物质中发射出来的快速运动的粒子,实质是失去两个电子的氦原子核,带有两个单位的正电荷,质量约为氢原子质量的4倍、电子质量的7300倍。(2)实验装置①α粒子源:钋放在带小孔的铅盒中,放射出高能α粒子。②金箔:特点是金原子的质量大,且易延展成很薄的箔,α粒子易穿过。③显微镜:能绕金箔在水平面内转动。④荧光屏:荧光屏装在显微镜上。⑤整个实验过程在真空中进行。(3)实验过程:α粒子经过一条细通道,形成一束射线,打在很薄的金箔上,由于金原子中的带电粒子对α粒子有库仑力的作用,一些α粒子会改变原来的运动方向。带有荧光屏的显微镜可以沿图中虚线转动,以统计向不同方向散射的α粒子的数目。(4)实验现象:绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,极少数偏转的角度甚至大于90°。2.原子的核式结构模型(1)原子的核式结构模型与原子的枣糕模型的比较核式结构模型枣糕模型原子内部是非常空旷的,正电荷集中在很小的空间范围原子是充满了正电荷的球体电子绕核高速旋转电子均匀嵌在原子球体内(2)核式结构模型对α粒子散射实验结果的解释①当α粒子穿过原子时,如果离原子核较远,受到原子核的斥力很小,α粒子就像穿过“一片空地”一样,无遮无挡,运动方向改变很小,因为原子核很小,所以绝大多数α粒子不发生偏转。②只有当α粒子十分接近原子核时,才受到很大的库仑斥力作用,发生大角度偏转,而这种机会很小。③如果α粒子正对着原子核射来,偏转角几乎达到180°,这种机会极小,如图所示。3.原子核的电荷与尺度(1)原子内的电荷关系:各种元素的原子核的电荷数与原子内含有的电子数相等,非常接近它们的原子序数。(2)原子核的组成:原子核是由质子和中子组成的,原子核的电荷数就等于原子核中的质子数。(3)原子核的大小:原子核半径R的数量级为10-15m,而整个原子半径的数量级是10-10m。因而原子内部十分“空旷”。应用体验【例2】如图为卢瑟福的α粒子散射实验,①、②两条线表示实验中α粒子运动的轨迹,则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为()A.轨迹a B.轨迹bC.轨迹c D.轨迹dA解析卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型,正电荷全部集中在原子核内,α粒子带正电,同种电荷相互排斥,离原子核越近,受到的库仑斥力越强,则偏转程度越大,所以沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为a,故选A。对点演练2.关于α粒子散射实验,下列说法错误的是()A.α粒子离开原子核的过程中,动能增加B.α粒子在接近原子核的过程中,动能减少C.绝大多数α粒子经过金箔后,发生了大角度的偏转D.对α粒子散射实验的数据进行分析,可以估算出原子核的大小C解析原子核与α粒子都带正电,α粒子离开原子核的过程中,电场力做正功,所以动能增加,A正确,不符合题意;α粒子在接近原子核的过程中,电场力做负功,所以动能减少,B正确,不符合题意;绝大多数α粒子经过金箔后,没有发生偏转,C错误,符合题意;对α粒子散射实验的数据进行分析,可以估算出原子核的大小,D正确,不符合题意。学以致用·随堂检测全达标1231.(阴极射线实验)(多