高中物理 18（2）原子的核式結(jié)構模型學案 新人教選修

1、內(nèi)蒙古巴彥淖爾市第一中學高中物理 18（2）原子的核式結(jié)構模型學案 新人教選修3-5學習導航【知識結(jié)構】 原子的核式結(jié)構模型 湯姆孫原子結(jié)構模型粒子散射實驗原子核式結(jié)構模型【學習目標】1、知道早期的原子結(jié)構模型，體會模型化方法。2、知道粒子散射實驗的原理及實驗結(jié)果。3、通過盧瑟福原子核式結(jié)構模型的建立過程，體會科學家進行科學探究的方法。課堂互動【自學評價】1、湯姆孫的 模型，其觀點為 _ _。2、粒子散射實驗結(jié)論是：絕大多數(shù)粒子 ，少數(shù) 極少數(shù) 有的甚至 。3、湯姆孫的原子模型不能解釋粒子的 。4、原子的核式結(jié)構模型是： 。【新課引入】人們認識到電子是組成物質(zhì)的微粒后，對原子的結(jié)構有了新的了解

2、欲望。湯姆孫在發(fā)現(xiàn)電子方面有杰出的貢獻，他提出的原子模型在當時自然能引起人們的關注，但一切理論都要經(jīng)過實驗的證明，本節(jié)課我們就沿著這個思路進行探討原子的結(jié)構模型。【互動探究】點擊關鍵詞 1、棗糕模型合作討論 電子的質(zhì)量比原子的質(zhì)量小得多，那么原子的結(jié)構是什么樣的？電子在原子中處于什么位置？結(jié)論1： _觀察思考：勒納德發(fā)現(xiàn)高速度電子很容易穿透原子。這能說明什么呢？結(jié)論2： 思維點拔： 湯姆孫的模型僅僅是一種假設，這種理論要經(jīng)過實驗來驗證。點擊關鍵詞 2、粒子散射實驗合作討論1： 什么是粒子？它從哪里發(fā)出的？速度如何？結(jié)論1： _合作討論 2： 如何觀察粒子打到何處？結(jié)論2： _。合作討論3： 根

3、據(jù)湯姆孫原子模型，粒子穿過金箔后最有可能朝什么方向運動？最不易朝哪個方向運動？結(jié)論3： _觀察思考：從粒子散射實驗得到的結(jié)論是什么？結(jié)論： 。點擊關鍵詞 3、核式結(jié)構模型合作討論1：粒子散射實驗結(jié)論中大多數(shù)粒子沿直線通過金箔，說明了什么？結(jié)論1：_。合作討論2：粒子散射實驗結(jié)論中少數(shù)粒子被反彈，說明了什么？結(jié)論2：_。學習札記合作討論3： 根據(jù)以上結(jié)論，盧瑟福提出了核式結(jié)構模型，這是一個什么樣的模型？結(jié)論3：_ 。點擊關鍵詞 4、原子核合作討論1：原子核中的電荷數(shù)與核外電子數(shù)有什么關系？與它們在元素周期表中原子序數(shù)有什么關系？學習札記結(jié)論1：_ _。合作討論2：原子核的大小可以通過粒子散射實驗

4、來測定，它的半徑稱為核的大小數(shù)量級為多少？原子的數(shù)量級為多少？結(jié)論2：_。合作討論3： 根據(jù)以上結(jié)論，我們認識到原子內(nèi)部是十分空曠的，而原子的大小指的是什么？結(jié)論3：_ 【典型例題】例題1 在粒子散射實驗中，當粒子最接近原子核時，粒子符合下列哪些情況( )A動能最小B勢能最小C粒子與原子核組成的系統(tǒng)能量最小D所受原子核斥力最大例題2 實驗測得粒子與金核作對心碰撞時所能達到的離金核的最小距離約為21014m，由此數(shù)據(jù)估算金核的密度（金原子序數(shù)79，質(zhì)量數(shù)197）?！咀粉櫽柧殹?、(2003年上海)盧瑟福通過 實驗，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構模型，如圖中的四條線表示粒

5、子運動的可能軌跡，在圖中完成中間兩條粒子的運動軌跡。2、在粒子散射實驗中，根據(jù)粒子與原子核發(fā)生對心碰撞所能達到的最小距離可估算原子核的大小?，F(xiàn)有一個粒子以2.0107m/s的速度去轟擊金箔，若金原子的核電荷數(shù)為79求該粒子與金原子核間的最近距離(已知帶電粒子在點電荷電場中的電勢能表達式為=kq1q2/r。粒子質(zhì)量為6.641027kg)?？偨Y(jié)回顧本節(jié)課的重點是：1、粒子散射實驗四條結(jié)論以及根據(jù)其解釋原子核式結(jié)構模型。2、原子核式結(jié)構模型，了解原子核的相關數(shù)據(jù)，比較原子核與原子，了解它們的區(qū)別。3、體會用實驗數(shù)據(jù)構建物理模型的方法?！就卣固岣摺勘R 瑟 福盧瑟福出生于新西蘭的一個偏僻小村莊，他從小

6、就向往解釋宇宙，向往發(fā)明，向往創(chuàng)造。1889年他考上了新西蘭大學。大學期間，他就自己動手制成一種靈敏的檢波器，試驗了在新西蘭大地上的第一次電報，并發(fā)表了電磁學方面的論文。憑著這幾篇論文，大學畢業(yè)幾年后，盧瑟福到了劍橋大學的卡文迪實驗室。 在這里，他接受了老師湯姆孫的建議，開始了對原子的探試。探試的第一步就是抓住鐳放出的射線，看它到底是些什么東西，然后就可以順藤摸瓜追蹤原子內(nèi)的秘密。盧瑟福天生是個實驗的好手，他立即設計了一個實驗，用一個鉛塊，鉆上小孔，孔內(nèi)放一點鐳。這樣射線只能從這個小孔里發(fā)出，然后將射線放到一個磁場里。 奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了，一束射線立即分成三股，一股靠近N極偏轉(zhuǎn)，一股靠近S極偏轉(zhuǎn)

7、，還有一股不偏不倚一直向前，盧瑟福給它們?nèi)∶麨?、和射線。經(jīng)過測定，射線就是老師湯姆孫發(fā)現(xiàn)的電子流， 射線就是倫琴發(fā)現(xiàn)的X光，居里夫婦發(fā)現(xiàn)的放射性就是、和射線。好個盧瑟福，真是出手不凡，19世紀最后10年的三大發(fā)現(xiàn)他在一個實驗里就全部得到解釋。當他興沖沖地把這些新發(fā)現(xiàn)告訴老師湯姆孫時，老師自然很高興，順便還告訴盧瑟福一個消息：加拿大麥克吉爾大學物理系派人來劍橋聘請教授，他認為盧瑟福是最好的人選。1898年盧瑟福橫渡大西洋到了加拿大，在這里，他遇到一個比他小七歲的年輕助手索迪，索迪的化學知識很豐富，這正好彌補了盧瑟?；瘜W知識上的不足。這時，盧瑟福又想起了在劍橋時遇到的一個老問題，粒子從所具有的電量和質(zhì)量來看很像元素氦，有索迪做助手，盧瑟福馬上開始驗證。實驗結(jié)果出來了，射線果然就是氦流。那么鐳放出射線后剩下的又是什么呢？經(jīng)實驗，竟然又是一種新元素氡。于是盧瑟福宣布放射性既是原子現(xiàn)象，又是產(chǎn)生新物質(zhì)的化學變化的伴隨物。