4.3原子的核式結(jié)構(gòu)模型（原卷版）

4.3原子的核式結(jié)構(gòu)模型知識(shí)點(diǎn)一、電子的發(fā)現(xiàn)1．陰極射線：發(fā)出的一種射線．它能使對(duì)著陰極的玻璃管壁發(fā)出熒光．2．湯姆孫的探究根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的情況斷定，它的本質(zhì)是帶(填“正電”或“負(fù)電”)的粒子流，并求出了這種粒子的比荷．組成陰極射線的粒子被稱為電子．3．密立根實(shí)驗(yàn)：電子電荷的精確測(cè)定是由密立根通過(guò)著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”做出的．目前公認(rèn)的電子電荷的值為e＝(保留兩位有效數(shù)字)．4．電荷的量子化：任何帶電體的電荷只能是的整數(shù)倍．5．電子的質(zhì)量me＝kg(保留兩位有效數(shù)字)，質(zhì)子質(zhì)量與電子質(zhì)量的比值為eq\f(mp,me)＝_.陰極射線帶電性質(zhì)的判斷方法①方法一：在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加上電場(chǎng)，通過(guò)打在熒光屏上的亮點(diǎn)位置的變化和電場(chǎng)的情況確定陰極射線的帶電性質(zhì)．②方法二：在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加一磁場(chǎng)，根據(jù)熒光屏上亮點(diǎn)位置的變化和左手定則確定陰極射線的帶電性質(zhì)．(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況，判斷出陰極射線是粒子流，并且?guī)ж?fù)電．2．帶電粒子比荷的測(cè)定(1)讓帶電粒子通過(guò)相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡，即F洛＝F電(Bqv＝qE)，得到粒子的運(yùn)動(dòng)速度v＝eq\f(E,B).(2)撤去電場(chǎng)，如圖所示，保留磁場(chǎng)，讓粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，即Bqv＝meq\f(v2,r)，根據(jù)軌跡偏轉(zhuǎn)情況，由幾何知識(shí)求出其半徑r.(3)由以上兩式確定粒子的比荷表達(dá)式：eq\f(q,m)＝eq\f(E,B2r).知識(shí)點(diǎn)二、原子的核式結(jié)構(gòu)模型1．湯姆孫原子模型：湯姆孫于1898年提出了原子模型，他認(rèn)為原子是一個(gè)，彌漫性地在整個(gè)球體內(nèi)，電子其中，有人形象地把湯姆孫模型稱為“西瓜模型”或“模型”，如圖知識(shí)點(diǎn)三、α粒子散射實(shí)驗(yàn)(1)α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置由、、顯微鏡等幾部分組成，實(shí)驗(yàn)時(shí)從α粒子源到熒光屏這段路程應(yīng)處于中．(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①的α粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿的方向前進(jìn)；②α粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)的角度甚至，它們幾乎被“”．(3)實(shí)驗(yàn)意義：盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，否定了湯姆孫的原子模型，建立了模型．3．核式結(jié)構(gòu)模型：原子中帶電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng)．知識(shí)點(diǎn)四、原子核的電荷與尺度1．原子核的電荷數(shù)：各種元素的原子核的電荷數(shù)，即原子內(nèi)的數(shù)，非常接近它們的，這說(shuō)明元素周期表中的各種元素是按原子中的來(lái)排列的．2．原子核的組成：原子核是由和組成的，原子核的電荷數(shù)就是核中的3．原子核的大?。河煤嗣枋龊说拇笮。话愕脑雍耍瑢?shí)驗(yàn)確定的核半徑的數(shù)量級(jí)為m，而整個(gè)原子半徑的數(shù)量級(jí)是m，兩者相差十萬(wàn)倍之多．在盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，下列各圖畫出的是其中兩個(gè)α粒子穿過(guò)金箔散射過(guò)程的徑跡（圖中的黑點(diǎn)為金箔的原子核），其中正確的是（）A． B． C． D．盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（）A．證明了質(zhì)子的存在 B．證明了電子的存在 C．證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的 D．說(shuō)明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上（2023春?三臺(tái)縣校級(jí)期末）關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)的下述說(shuō)法中正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)表明原子的中心有一個(gè)很大的核，它占有原子體積的絕大部分 B．實(shí)驗(yàn)表明原子的中心有個(gè)很小的核，集中了原子的全部正電荷 C．實(shí)驗(yàn)表明原子核是由質(zhì)子和中子組成的 D．實(shí)驗(yàn)表明該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了湯姆生原子模型的正確性（多選）如圖所示是陰極射線顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖．顯像管中有一個(gè)陰極，工作時(shí)它能發(fā)射陰極射線，熒光屏被陰極射線轟擊就能發(fā)光．安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，可以使陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)．下列說(shuō)法中正確的是（）A．如果偏轉(zhuǎn)線圈中沒(méi)有電流，則陰極射線應(yīng)該打在熒光屏正中的O點(diǎn) B．如果要使陰極射線在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上A點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)該垂直紙面向里 C．如果要使陰極射線在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上B點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)該垂直紙面向里 D．如果要使陰極射線在熒光屏上的位置由B點(diǎn)向A點(diǎn)移動(dòng)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)該先由小到大，再由大到?。ǘ噙x）（2023春?上猶縣校級(jí)期末）如圖所示為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)觀察到的現(xiàn)象，下述說(shuō)法中正確的是（）A．放在A位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 B．放在C、D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光 C．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象肯定了湯姆孫的“棗糕模型” D．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型（多選）盧瑟福對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解說(shuō)是（）A．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是原子中的電子對(duì)α粒子的作用力 B．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是庫(kù)侖力 C．原子核很小，α粒子接近它的機(jī)會(huì)很小，所以絕大多數(shù)的α粒子仍眼原來(lái)的方向前進(jìn) D．能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過(guò)原子時(shí)離原子核近的α粒子在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)α粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)所能達(dá)到的最小距離就可以估算原子核的大小?，F(xiàn)有一個(gè)α粒子以2.0×107m/s的速度去轟擊金箔，金原子的電荷數(shù)為79。已知帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能表達(dá)式為Ep＝kq1q2r，r為帶電粒子到點(diǎn)電荷的距離，α粒子質(zhì)量為6.64×10﹣27kg，靜電力常量k＝9.0×109N?m2/C2，α粒子的電荷量是電子的2倍，e＝1.6×10求該α粒子與金原子核之間的最小距離。湯姆生對(duì)陰極射線的探究，最終發(fā)現(xiàn)了電子，由此被稱為“電子之父”。關(guān)于電子的說(shuō)法正確的是（）A．任何物質(zhì)中均有電子 B．不同的物質(zhì)中具有不同的電子 C．電子質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的1836倍 D．電子是一種粒子，是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元關(guān)于電子的發(fā)現(xiàn)，下列敘述中不正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子是由電子和原子核組成的 B．電子的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子具有一定的結(jié)構(gòu) C．電子是第一種被人類發(fā)現(xiàn)的基本粒子 D．電子的發(fā)現(xiàn)，比較好地解釋了物體的帶電現(xiàn)象盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明（）A．原子內(nèi)存在電子 B．原子核還可再分 C．原子具有核式結(jié)構(gòu) D．原子核由質(zhì)子和中子組成（2022?陜西一模）關(guān)于盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)和原子的核式結(jié)構(gòu)模型，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn) B．只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上 C．盧瑟福依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)”理論 D．盧瑟福的“核式結(jié)構(gòu)模型”很好地解釋了氧原子光譜的實(shí)驗(yàn)盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的分析，提出了（）A．電子是原子的組成部分 B．原子核是由質(zhì)子和中子組成的 C．原子的核式結(jié)構(gòu)模型 D．原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運(yùn)動(dòng)如圖所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的俯視圖，帶熒光屏的顯微鏡可沿圖中圓形軌道轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)圖中P、Q、M三處位置觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列描述正確的是（）A．在M、Q位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多 B．在P位置時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多 C．在Q位置時(shí)，屏上觀察不到閃光 D．在M位置時(shí)，屏上觀察不到閃光（2023?南崗區(qū)校級(jí)三模）在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，下列圖景正確的是（）A． B． C． D．（2023?如東縣開學(xué)）如圖所示，α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，移動(dòng)顯微鏡M分別在a、b、c、d四個(gè)位置觀察，則（）A．在a處觀察到的是金原子核 B．在b處觀察到的是電子 C．在c處能觀察到α粒子 D．在d處不能觀察到任何粒子如圖，在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，圖中實(shí)線表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，假定金原子核位置固定，a、b、c為某條軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)距金原子核的距離相等，以下說(shuō)法正確的是（）A．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了能量量子化理論 B．大多數(shù)α粒子擊中金箔后幾乎沿原方向返回 C．α粒子經(jīng)過(guò)a、c兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等 D．從a經(jīng)過(guò)b運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中α粒子的電勢(shì)能先減小后增大（多選）（2023春?南昌期末）α粒子散射實(shí)驗(yàn)是近代物理學(xué)中經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)之一，盧瑟福通過(guò)該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．熒光屏在B位置的亮斑比A位置多 B．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上 C．熒光屏在C位置的亮斑比A、B位置少 D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子質(zhì)量均勻地分布在原子內(nèi)（1）湯姆孫的原子模型（如圖①所示）湯姆孫于1898年提出一種模型，他認(rèn)為，原子是一個(gè)體，彌漫性地均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，鑲嵌其中，有人形象地把湯姆孫這個(gè)模型稱為“模型”或“模型”。（2）α粒子散射實(shí)驗(yàn)①α粒子：從放射性物質(zhì)中發(fā)射出來(lái)的快速運(yùn)動(dòng)的粒子，質(zhì)量為氫原子質(zhì)量的4倍、電子質(zhì)量的7300倍。②實(shí)驗(yàn)裝置如圖②所示，整個(gè)裝置處于真空中，其中：③實(shí)驗(yàn)結(jié)果：α粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但有α粒子（約占18000）發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)的角度甚至90°，也就是說(shuō)，它們幾乎被“④實(shí)驗(yàn)意義：盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，否定了湯姆孫的原子模型，建立了原子的模型。（3）原子的核式結(jié)構(gòu)模型1911年由盧瑟福提出，在原子中心有一個(gè)很小的核，叫，它集中了全部的和幾乎全部的，在核外空間運(yùn)動(dòng)。（4）原子核的電荷與尺度①原子核的電荷數(shù)（或電子數(shù)）非常接近它們的。②原子核是由質(zhì)子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)就是核中的數(shù)。③原子核的半徑的數(shù)量級(jí)為10﹣15m，而原子半徑的數(shù)量級(jí)是10﹣10m，可見(jiàn)原子內(nèi)部是十分“空曠”的。1897年，物理學(xué)家J.J.湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)情況斷定，它的本質(zhì)是帶負(fù)電的粒子流并測(cè)出了這種粒子的比荷，一種測(cè)定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，真空玻璃管內(nèi)，陰極K發(fā)出的電子經(jīng)陽(yáng)極A與陰極K之間的高壓加速后，形成細(xì)細(xì)的一束電子流，沿圖示方向進(jìn)入兩極CD間的區(qū)域。若兩極板CD間無(wú)電壓，電子將打在熒光屏上的O點(diǎn)；