（2021新人教版）高中物理选择性必修第三册第4章 3.原子的核式结构模型讲义.doc

1、3原子的核式结构模型原子的核式结构模型 学习目标：学习目标：1. .物理观念物理观念知道阴极射线及本质知道阴极射线及本质，了解电子及其比荷了解电子及其比荷，知道原子的核知道原子的核 式结构模型及原子核的电荷与尺度。式结构模型及原子核的电荷与尺度。 2.科学思维科学思维掌握电子的电荷量、原子的核式结掌握电子的电荷量、原子的核式结 构模型构模型，能够通过科学推理解决相关的问题。能够通过科学推理解决相关的问题。 3.科学探究科学探究探究阴极射线的本质探究阴极射线的本质， ，理理 解解粒子散射实验粒子散射实验，揭示实验本质揭示实验本质，得出结论得出结论，体会科学家的探索方法体会科学家的探索方法，提高观

2、察与实提高观察与实 验的能力。验的能力。 4.科学态度与责任科学态度与责任通过学习体验科学家探索科学的艰辛通过学习体验科学家探索科学的艰辛， ，坚持实事求是坚持实事求是 的科学态度的科学态度，培养积极探索科学的兴趣。培养积极探索科学的兴趣。 阅读本节教材阅读本节教材，回答第回答第 78 页页“问题问题”并梳理必要的知识点并梳理必要的知识点。 教材教材 P78“问题问题”提示：提示：这种射线叫阴极射线这种射线叫阴极射线，本质是电子流。本质是电子流。 一、电子的发现一、电子的发现 1阴极射线阴极射线 荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起

3、的， 这种射线命名为这种射线命名为阴极射阴极射 线线。 2汤姆孙的探究方法及结论汤姆孙的探究方法及结论 (1)根据阴极射线在根据阴极射线在电场电场和和磁场磁场中的偏转情况断定中的偏转情况断定，它的本质是带它的本质是带负负电的粒子流电的粒子流， 并求出了这种粒子的比荷并求出了这种粒子的比荷。 (2)换用换用不同材料不同材料的阴极做实验的阴极做实验，所得比荷的数值都所得比荷的数值都相同相同，是氢离子比荷的近两千是氢离子比荷的近两千 倍倍。 (3)结论：阴极射线粒子带负电结论：阴极射线粒子带负电，其电荷量的大小与氢离子其电荷量的大小与氢离子大致相同大致相同，而质量比氢而质量比氢 离子离子小得多小得多

4、，后来组成阴极射线的粒子被称为后来组成阴极射线的粒子被称为电子电子。 3汤姆孙的进一步研究汤姆孙的进一步研究 汤姆孙又进一步研究了许多新现象汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了证明了电子电子是原子的组成部分是原子的组成部分。 4电子的电荷量及电荷量子化电子的电荷量及电荷量子化 (1)电子电荷量电子电荷量： 1910 年前后由年前后由密立根密立根通过著名的通过著名的 油滴实验油滴实验 得出得出， 电子电荷的现代电子电荷的现代 值为值为 e1.60210 19 C。 (2)电荷是量子化的电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是即任何带电体的电荷只能是 e 的整数倍的整数倍。 (3)电子的质量电子

5、的质量：me9.109 383 5610 31 kg，质子质量与电子质量的比质子质量与电子质量的比mp me 1 836。 说明：说明：阴极射线实质是带负电的电子流。阴极射线实质是带负电的电子流。 二、原子的核式结构模型二、原子的核式结构模型 1粒子散射实验粒子散射实验 (1)汤姆孙原子模型汤姆孙原子模型 汤姆孙于汤姆孙于 1898 年提出了原子模型年提出了原子模型，他认为原子是一个他认为原子是一个球体球体，正电荷正电荷弥漫性地均匀弥漫性地均匀 分布在整个球体内分布在整个球体内，电子电子镶嵌在球中镶嵌在球中。 (2)粒子散射实验粒子散射实验 实验装置：实验装置：粒子源粒子源、金箔金箔、放大镜和

6、放大镜和荧光屏荧光屏。 实验现象：实验现象： a.a.绝大多数的绝大多数的粒子穿过金箔后粒子穿过金箔后仍沿原来仍沿原来的方向前进的方向前进。 b.b.少数少数粒子发生了粒子发生了大角度大角度的偏转的偏转。 c.c.极少数极少数粒子的偏转角粒子的偏转角大于大于 90，甚至有极个别甚至有极个别粒子被反弹回来粒子被反弹回来。 3实验意义：卢瑟福通过 实验意义：卢瑟福通过粒子散射实验粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型否定了汤姆孙的原子模型，建立了建立了核式核式 结构结构模型模型。 2卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的核式结构模型 核式结构模型核式结构模型 1911 年由卢瑟福提出年由卢瑟福提出，在原子中心

7、有一个很小的核在原子中心有一个很小的核，叫叫原子核原子核。它集中了原子全它集中了原子全 部的部的正电荷正电荷和几乎全部的和几乎全部的质量质量，电子电子在核外空间运动在核外空间运动。 三、原子核的电荷与尺度三、原子核的电荷与尺度 说明：说明：原子半径与原子核半径相差十万多倍原子半径与原子核半径相差十万多倍，因此原子内部是十分因此原子内部是十分“空旷空旷”的。的。 1思考判断思考判断(正确的打正确的打“”“”，错误的打错误的打“”“”) (1)阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光。() (2)电子的电荷量是汤姆孙首先精确测定的电子的电荷量是汤姆孙首先精确测定的。() (3)

8、粒子散射实验中粒子散射实验中，大多数大多数粒子发生了大角度偏转或反弹粒子发生了大角度偏转或反弹。() (4)原子中所有正电荷都集中在原子核内原子中所有正电荷都集中在原子核内。() 2(多选多选)关于电荷的电荷量下列说法正确的是关于电荷的电荷量下列说法正确的是( ) A电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的 B物体所带电荷量可以是任意值物体所带电荷量可以是任意值 C物体所带电荷量最小值为物体所带电荷量最小值为 1.610 19 C D物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍 ACD密立根的油滴实验测出了电子的电荷量为密立根的油滴实验测

9、出了电子的电荷量为 1.610 19 C， 并提出了电荷量子并提出了电荷量子 化的观点化的观点，故故 A、C 正确正确，B 错误；任何物体的电荷量都是错误；任何物体的电荷量都是 e 的整数倍的整数倍，故故 D 正确。正确。 3(多选多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做如图所示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验的装置示意图粒子散射实验的装置示意图，荧光屏荧光屏 和显微镜一起分别放在图中和显微镜一起分别放在图中 A、B、C、D 四个位置时观察到的现象四个位置时观察到的现象，下述说法中正确下述说法中正确 的是的是() A放在放在 A 位置时位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多相同时间内观察到屏

10、上的闪光次数最多 B放在放在 B 位置时位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比相同时间内观察到屏上的闪光次数只比 A 位置稍少些 位置稍少些 C放在放在 B 位置时位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数要比相同时间内观察到屏上的闪光次数要比 A 位置少很多位置少很多 D放在放在 C、D 位置时位置时，屏上观察不到闪光屏上观察不到闪光 AC在卢瑟福在卢瑟福粒子散射实验中粒子散射实验中，粒子穿过金箔后粒子穿过金箔后，绝大多数绝大多数粒子仍沿原来的粒子仍沿原来的 方向前进方向前进，故故 A 正确正确；少数少数粒子发生较大偏转粒子发生较大偏转，极少数极少数粒子偏转角度超过粒子偏转角度超过 90，极

11、个极个 别别粒子被反弹回来粒子被反弹回来，故故 B、D 错误错误，C 正确。正确。 电子的发现电子的发现 电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。 油滴实验的原理油滴实验的原理 如图所示如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接两块水平放置的平行金属板与电源连接，上上、下板分别带正下板分别带正、负电荷负电荷。油滴油滴 从喷雾器喷出后从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显通过显 微镜可以观察到油滴的运动情况微镜可以观察到油滴的运动情况

12、。两金属板间的距离为两金属板间的距离为 d，忽略空气对油滴的浮力和阻忽略空气对油滴的浮力和阻 力。力。 试探究：试探究：1如何判定油滴的电性？如何判定油滴的电性？ 2调节两金属板间的电势差调节两金属板间的电势差 U，当当 UU0时 时，使得某个质量为使得某个质量为 m1的油滴恰好做匀的油滴恰好做匀 速运动速运动，则该油滴所带电荷量则该油滴所带电荷量 q 为多少？为多少？ 提示：提示：1因要求油滴匀速运动因要求油滴匀速运动，电场力与重力平衡电场力与重力平衡，而电场上端为正极而电场上端为正极，故油滴故油滴 带负电。带负电。 2由平衡条件知由平衡条件知 m1gU0 d q，得得 qm1gd U0 。

13、 1对阴极射线本质的认识对阴极射线本质的认识两种观点两种观点 (1)电磁波说电磁波说，代表人物代表人物赫兹赫兹，他认为这种射线是一种电磁辐射他认为这种射线是一种电磁辐射。 (2)粒子说粒子说，代表人物代表人物汤姆孙汤姆孙，他认为这种射线是一种带电粒子流他认为这种射线是一种带电粒子流。 2阴极射线带电性质的判断方法阴极射线带电性质的判断方法 (1)方法一：在阴极射线所经区域加上电场方法一：在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点的变化和电通过打在荧光屏上的亮点的变化和电 场的情况确定带电的性质场的情况确定带电的性质。 (2)方法二：在阴极射线所经区域加一磁场方法二：在阴极射线所经区域加

14、一磁场，根据亮点位置的变化和左手定则确定根据亮点位置的变化和左手定则确定 带电的性质带电的性质。 3实验结果实验结果 根据阴极射线在电场中和磁场中的偏转情况根据阴极射线在电场中和磁场中的偏转情况，判断出阴极射线是粒子流判断出阴极射线是粒子流，并且带负并且带负 电电。 4带电油滴的电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍带电油滴的电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍，从而证实了电荷是量子化从而证实了电荷是量子化 的的，并求得了其最小值即电子所带的电荷量并求得了其最小值即电子所带的电荷量 e。 【例【例 1】如图所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置如图所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置。当极板当极板 P 和

15、和 P间不加偏转间不加偏转 电压时电压时，电子束打在荧光屏的中心电子束打在荧光屏的中心 O 点处点处，形成一个亮点；加上偏转电压形成一个亮点；加上偏转电压 U 后后，亮点亮点 偏离到偏离到 O点点，O点到点到 O 点的竖直距离为点的竖直距离为 d，水平距离可忽略不计；此时在水平距离可忽略不计；此时在 P 与与 P之间之间 的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度调节磁感应强度，当其大小为当其大小为 B 时时，亮点重新回到亮点重新回到 O 点点。已知极板水平方向长度为已知极板水平方向长度为 l1，极板间距为极板间距为 b，极板右

16、端到荧光极板右端到荧光 屏的距离为屏的距离为 l2。 (1)求打在荧光屏求打在荧光屏 O 点的电子速度的大小；点的电子速度的大小； (2)推导出电子比荷的表达式推导出电子比荷的表达式。 思路点拨：思路点拨：(1)在复合场中洛伦兹力与电场力是一对平衡力。在复合场中洛伦兹力与电场力是一对平衡力。 (2)由类平抛规律及运动学公式可得表达式。由类平抛规律及运动学公式可得表达式。 解析解析(1)电子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动电子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动，有有 BevEe U b e，得得 v U Bb 即打到荧光屏即打到荧光屏 O 点的电子速度的大小为点的电子速度的大小

17、为 U Bb。 。 (2)由由 d1 2 Ue bm l1 v 2 Ue bm l1 v l2 v可得 可得 e m 2dbv2 Ul1(l12l2) 2dU B2bl1(l12l2)。 。 答案答案 (1) U Bb (2) 2dU B2bl1(l12l2) 巧妙运用电磁场测定电子比荷巧妙运用电磁场测定电子比荷 (1)当电子在复合场中做匀速直线运动时当电子在复合场中做匀速直线运动时，qEqvB，可以测出电子速度的大小。可以测出电子速度的大小。 (2)电子在荧光屏上的落点到屏中心的距离等于电子在电场中的偏转位移与电子出电子在荧光屏上的落点到屏中心的距离等于电子在电场中的偏转位移与电子出 电场到

18、屏之间的倾斜直线运动偏转位移的和。电场到屏之间的倾斜直线运动偏转位移的和。 跟进训练跟进训练 1如图所示如图所示，从正离子源发射的正离子经加速电压从正离子源发射的正离子经加速电压 U 加速后进入相互垂直的匀强加速后进入相互垂直的匀强 电场电场 E 和匀强磁场和匀强磁场 B 中中，发现离子向上偏转发现离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场要使此离子沿直线穿过电场，则下列说则下列说 法正确的是法正确的是() A增大电场强度增大电场强度 E B减小磁感应强度减小磁感应强度 B C减小加速电压减小加速电压 U，增大电场强度增大电场强度 E D适当地加大加速电压适当地加大加速电压 U D正离子进入相互垂

19、直的匀强电场和匀强磁场区域中正离子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域中， 受到的电场力受到的电场力 FqE， 方方 向向上向向上，受到的洛伦兹力受到的洛伦兹力 F洛 洛 qvB，方向向下方向向下，离子向上偏离子向上偏，说明电场力大于洛伦兹说明电场力大于洛伦兹 力力，要使离子沿直线运动要使离子沿直线运动，须须 qEqvB，则可使洛伦兹力增大或电场力减小则可使洛伦兹力增大或电场力减小，增大洛伦增大洛伦 兹力的途径是增大加速电压兹力的途径是增大加速电压 U 或增大磁感应强度或增大磁感应强度 B，选项选项 D 正确。正确。 2(多选多选)英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现英国物理学家汤姆

20、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汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量 AD阴极射线实质上就是高速电子流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所以在电场中偏向正极板一侧，选项选项 A 正正 确；由于电子带负电确；由于电子带负电，所以其受力情况与正电荷不同所以其受力情况与正电荷不同，选项选项 B 错误；不同材料所产生错

21、误；不同材料所产生 的阴极射线都是电子流的阴极射线都是电子流，所以它们的比荷是相同的所以它们的比荷是相同的，选项选项 C 错误；在汤姆孙实验证实错误；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最早测量电子电荷量的是美国 科学家密立根科学家密立根，选项选项 D 正确。正确。 对对散射实验的理解散射实验的理解 如图为卢瑟福所做的如图为卢瑟福所做的粒子散射实验装置的示意图粒子散射实验装置的示意图 试探究：试探究：(1)该实验中为什么用金箔作靶子？该实验中为什么用金箔作靶子？ (2)当把荧光屏和显微镜

22、一起分别放在图中的当把荧光屏和显微镜一起分别放在图中的 A、B、C、D 四个位置时四个位置时，哪个位置哪个位置 相同时间内观察到屏上的闪光次数最多？相同时间内观察到屏上的闪光次数最多？ 提示：提示：(1)金的延展性好金的延展性好，可以做得很薄而且金的原子序数大可以做得很薄而且金的原子序数大，产生的库仑斥力大产生的库仑斥力大， 偏转明显。偏转明显。 (2)在在 A 处相同时间内观察到屏上的闪光次数最多。处相同时间内观察到屏上的闪光次数最多。 1装置装置 放射源放射源、金箔金箔、荧光屏等荧光屏等，如图所示如图所示。 2现象及解释现象及解释 (1)绝大多数的绝大多数的粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进

23、粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进。大多数大多数粒子离金原子核较粒子离金原子核较 远远。 (2)少数少数粒子发生较大的偏转粒子发生较大的偏转。发生较大偏转的发生较大偏转的粒子是由于离金原子核较近粒子是由于离金原子核较近，库库 仑斥力较大仑斥力较大。 (3)极少数极少数粒子偏转角度超过粒子偏转角度超过 90，有的几乎达到有的几乎达到 180。正对或基本正对着金原子正对或基本正对着金原子 核入射的核入射的粒子在库仑斥力作用下先减速至较小速度然后反向加速远离金原子核粒子在库仑斥力作用下先减速至较小速度然后反向加速远离金原子核。 3实验的注意事项实验的注意事项 (1)整个实验过程在真空中进行整个实验过程

24、在真空中进行。 (2)金箔需要做得很薄金箔需要做得很薄，粒子才能穿过粒子才能穿过。 (3)使用金箔的原因是金的延展性好使用金箔的原因是金的延展性好，可以做得很薄可以做得很薄。另外一点就是金的原子序数另外一点就是金的原子序数 大大，粒子与金核间的库仑斥力大粒子与金核间的库仑斥力大，偏转明显偏转明显。 【例【例 2】在卢瑟福在卢瑟福粒子散射实验中粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动金箔中的原子核可以看作静止不动，下列下列 各图画出的是其中两个各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹粒子经历金箔散射过程的径迹，其中符合实验事实的是其中符合实验事实的是() C粒子与原子核相互排斥粒子与

25、原子核相互排斥，运动轨迹与原子核越近运动轨迹与原子核越近，库仑斥力越大库仑斥力越大，运动方向运动方向 变化越明显变化越明显，故故 C 正确。正确。 (1)分析分析粒子散射实验中的现象时粒子散射实验中的现象时，应注意是应注意是“绝大多数绝大多数”“”“少数少数”还是还是“极少极少 数数”粒子的行为粒子的行为。“大角度偏转大角度偏转”只是少数粒子的行为只是少数粒子的行为。 (2)粒子散射实验是得出原子核式结构模型的实验基础粒子散射实验是得出原子核式结构模型的实验基础，对实验现象的分析是建立对实验现象的分析是建立 卢瑟福核式结构模型的关键卢瑟福核式结构模型的关键。通过对通过对粒子散射实验这一宏观探测

26、粒子散射实验这一宏观探测，间接地构建出原子间接地构建出原子 结构的微观图景结构的微观图景。 【一题多变】【一题多变】根据上题根据上题，可以证明什么？可以证明什么？ 解析解析证明原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核证明原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核，叫原子核叫原子核。 跟进训练跟进训练 3(多选多选)关于关于粒子散射实验粒子散射实验，下列说法正确的是下列说法正确的是() A该实验在真空环境中进行该实验在真空环境中进行 B带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动 C荧光屏上的闪光是散射的荧光屏上的闪光是散射的粒子

27、打在荧光屏上形成的粒子打在荧光屏上形成的 D荧光屏只有正对荧光屏只有正对粒子源发出的射线方向上才有闪光粒子源发出的射线方向上才有闪光 ABC由于由于粒子有很强的电离作用粒子有很强的电离作用，其穿透能力很弱其穿透能力很弱，所以该实验要在真空中进所以该实验要在真空中进 行行，选项选项 A 正确正确；粒子打在荧光屏上会有闪光粒子打在荧光屏上会有闪光，为了观察大角度散射为了观察大角度散射，带有荧光屏的带有荧光屏的 显微镜可以在水平面内的不同方向上移动显微镜可以在水平面内的不同方向上移动，选项选项 B、C 正确正确，选项选项 D 错误。错误。 原子的核式结构模型与原子核的组成原子的核式结构模型与原子核的

28、组成 19091911 年英籍物理学家卢瑟福指导其学生做了用年英籍物理学家卢瑟福指导其学生做了用粒子轰击金箔的实验粒子轰击金箔的实验。他发他发 现绝大多数现绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数少数粒子却发生了较大角度的偏粒子却发生了较大角度的偏 转转，极少数极少数粒子偏转角度超过了粒子偏转角度超过了 90，有的甚至被弹回有的甚至被弹回。这就是这就是粒子散射实验粒子散射实验。为了为了 解释这个结果解释这个结果，卢瑟福在卢瑟福在 1911 年提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很年提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很 小的核小的核，叫作原

29、子核叫作原子核，原子的几乎全部质量都集中在原子核里原子的几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空带负电的电子在核外空 间里绕着核高速旋转。间里绕着核高速旋转。(下列公式或数据为已知：点电荷的电势下列公式或数据为已知：点电荷的电势 UkQ r ，k9.0109 Nm2/C2， 金原子序数为金原子序数为 79， 粒子质量粒子质量 m6.6510 27 kg， 粒子速度粒子速度 v1.6107m/s， 电子电荷量电子电荷量 e1.610 19 C)。 请探究：请探究：(1)如何测定金原子核的半径大小？如何测定金原子核的半径大小？ (2)请估算金原子核的大小请估算金原子核的大小(保留一位有效

30、数字保留一位有效数字)? 提示：提示：(1)当当粒子速度减为粒子速度减为 0 时时，粒子与金原子核间的距离最小粒子与金原子核间的距离最小，这个距离近似这个距离近似 认为等于金原子核的半径。认为等于金原子核的半径。 (2)此过程中动能转化为电势能此过程中动能转化为电势能， 由由 1 2m v22keQ r 得得 r4keQ mv2， ， 则求则求得得 r410 14 m。 1原子的核式结构与原子的枣糕模型的根本区别原子的核式结构与原子的枣糕模型的根本区别。 核式结构核式结构枣糕模型枣糕模型 原子内部是非常空旷的原子内部是非常空旷的，正电荷集中在一个很小正电荷集中在一个很小 的核里的核里 原子是充

31、满了正电荷的球体原子是充满了正电荷的球体 电子绕核高速旋转电子绕核高速旋转电子均匀嵌在原子球体内电子均匀嵌在原子球体内 2.原子内的电荷关系：原子核的电荷数即核内质子数原子内的电荷关系：原子核的电荷数即核内质子数，与核外的电子数相等与核外的电子数相等。 3原子核的组成：原子核由质子和中子组成原子核的组成：原子核由质子和中子组成，原子核的电荷数等于原子核的质子原子核的电荷数等于原子核的质子 数数。 4原子半径的数量级是原子半径的数量级是 10 10m， ，原子核半径的数量级是原子核半径的数量级是 10 15m， ，两者相差两者相差 10 万万 倍之多倍之多。 【例【例 3】(多选多选)关于原子的

32、核式结构学说关于原子的核式结构学说，下列说法正确的是下列说法正确的是() A原子中绝大部分是原子中绝大部分是“空空”的的，原子核很小原子核很小 B电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力 C原子的全部正电荷和质量都集中在原子核里原子的全部正电荷和质量都集中在原子核里 D原子核的直径约是原子核的直径约是 10 10 m 思路点拨：思路点拨：(1)原子中心有很小的原子核集中了全部正电荷和几乎全部质量。原子中心有很小的原子核集中了全部正电荷和几乎全部质量。 (2)电子在核外绕核运动。电子在核外绕核运动。 AB由于原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中

33、在原子核内由于原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，而原子核又很而原子核又很 小小，所以原子内绝大部分区域是所以原子内绝大部分区域是“空空”的的，选项选项 A 正确正确，C 错误；电子绕原子核的圆错误；电子绕原子核的圆 周运动是原子核与电子间的库仑力提供向心力周运动是原子核与电子间的库仑力提供向心力，选项选项 B 正确；原子核半径的数量级正确；原子核半径的数量级是是 10 15 m，原子半径的数量级是原子半径的数量级是 10 10 m，选项选项 D 错误。错误。 跟进训练跟进训练 4(多选多选)卢瑟福对卢瑟福对粒子散射实验的解释是粒子散射实验的解释是( ) A使使粒子产生偏转的主要原

34、因是原子中电子对粒子产生偏转的主要原因是原子中电子对粒子的作用力粒子的作用力 B使使粒子产生偏转的力是库仑力粒子产生偏转的力是库仑力 C原子核很小原子核很小，粒子接近它的机会很小粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的所以绝大多数的粒子仍沿原来的方向粒子仍沿原来的方向 前进前进 D能产生大角度偏转的能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核近的粒子是穿过原子时离原子核近的粒子粒子 BCD原子核带正电原子核带正电，与与粒子之间存在库仑力粒子之间存在库仑力，当当粒子靠近原子核时受库仑力粒子靠近原子核时受库仑力 而偏转而偏转，电子对它的影响可忽略电子对它的影响可忽略，故故 A 错误错误，B 正确正确；由

35、于原子核非常小由于原子核非常小，绝大多数粒绝大多数粒 子经过时离核较远子经过时离核较远，因而运动方向几乎不变因而运动方向几乎不变， 只有离核很近的只有离核很近的粒子受到的库仑力较大粒子受到的库仑力较大， 方向改变较多方向改变较多，故故 C、D 正确。正确。 1物理观念：物理观念：电子电子、阴极射线阴极射线、卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的核式结构模型。 2科学思维：科学思维：能用电子的理论能用电子的理论、粒子散射实验及核式结构解决相关问题粒子散射实验及核式结构解决相关问题。 3科学方法：科学方法：实验法实验法、模型法模型法、假设法假设法。 1(多选多选)已知已知 X 射线的射线的“光子光子”不带电

36、不带电， ，假设阴极射线像假设阴极射线像 X 射线一样射线一样，则下列说则下列说 法正确的是法正确的是() A阴极射线管内的高电压不能够对其加速而增加能量阴极射线管内的高电压不能够对其加速而增加能量 B阴极射线通过偏转电场不会发生偏转阴极射线通过偏转电场不会发生偏转 C阴极射线通过磁场方向一定不会发生改变阴极射线通过磁场方向一定不会发生改变 D阴极射线通过偏转电场能够改变方向阴极射线通过偏转电场能够改变方向 ABC因为因为 X 射线的射线的“光子光子”不带电不带电，故电场故电场、磁场对磁场对 X 射线不产生作用力射线不产生作用力，故故 选项选项 A、B、C 正确。正确。 2(多选多选)关于电子

37、的发现关于电子的发现，下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是( ) A电子的发现电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成的说明原子是由电子和原子核组成的 B电子的发现电子的发现，说明原子具有一定的结构说明原子具有一定的结构 C电子是第一种被人类发现的微观粒子电子是第一种被人类发现的微观粒子 D电子的发现电子的发现，比较好地解释了物体的带电现象比较好地解释了物体的带电现象 BCD发现电子之前发现电子之前，人们认为原子是不可再分的最小粒子人们认为原子是不可再分的最小粒子，电子的发现电子的发现，说明说明 原子有一定的结构原子有一定的结构，B 正确正确；电子是人类发现的第一种微观粒子电子是人类发现的第一

38、种微观粒子，C 正确正确；物体带电的物体带电的 过程过程，就是电子的得失和转移的过程就是电子的得失和转移的过程，D 正确。正确。 3(多选多选)对对粒子散射实验装置的描述粒子散射实验装置的描述， ，你认为正确的有你认为正确的有() A实验器材有放射源实验器材有放射源、金箔金箔、带有荧光屏的放大镜带有荧光屏的放大镜 B金箔的厚度对实验无影响金箔的厚度对实验无影响 C如果不用金箔改用铝箔如果不用金箔改用铝箔，仍会发生散射现象仍会发生散射现象 D实验装置放在空气中和真空中都可以实验装置放在空气中和真空中都可以 AC粒子散射实验器材有放射源、金箔、荧光屏、显微镜粒子散射实验器材有放射源、金箔、荧光屏、

39、显微镜，A 正确；若金箔的正确；若金箔的 厚度过大厚度过大，粒子穿过金箔时必然受较大的阻碍而影响实验效果粒子穿过金箔时必然受较大的阻碍而影响实验效果，B 错误错误；若改用铝箔若改用铝箔， 铝核的质量仍远大于铝核的质量仍远大于粒子的质量粒子的质量，散射现象仍能发生散射现象仍能发生，C 正确；若放置在空气中正确；若放置在空气中，空空 气中的尘埃对气中的尘埃对粒子的运动会产生影响粒子的运动会产生影响，D 错误。错误。 4在卢瑟福的在卢瑟福的粒子散射实验中粒子散射实验中，某一某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中 粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中 实线所示实线所示。图中图中 P、Q 为轨迹上的点

40、为轨迹上的点，虚线是过虚线是过 P、Q 两点并与轨迹相切的直线两点并与轨迹相切的直线，两虚两虚 线和轨迹将平面分为四个区域线和轨迹将平面分为四个区域。不考虑其他原子核对该不考虑其他原子核对该粒子的作用粒子的作用，那么关于该原子那么关于该原子 核的位置核的位置，下列说法中正确的是下列说法中正确的是() A可能在可能在区域区域B可能在可能在 区域区域 C可能在可能在区域区域D可能在可能在区域区域 A粒子带正电粒子带正电，原子核也带正电原子核也带正电，对靠近它的对靠近它的粒子产生斥力粒子产生斥力，故原子核不会故原子核不会 在在区域；如原子核在区域；如原子核在、区域区域，粒子会向粒子会向区域偏；如原子

41、核在区域偏；如原子核在区域区域，可能会可能会 出现题图所示的轨迹出现题图所示的轨迹，故故 A 正确。正确。 5密立根油滴实验原理如图所示密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置的金属板与电源正负极相连两块水平放置的金属板与电源正负极相连，板板 间电压为间电压为 U， 形成竖直向下场强为形成竖直向下场强为 E 的匀强电场的匀强电场。 用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、 质量和电荷量各不相同的油滴质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮的油滴的若此悬浮的油滴的 质量为质量为 m，则下列说法正确的是则下列说法正

42、确的是() A悬浮油滴带正电悬浮油滴带正电 B悬浮油滴的电荷量为悬浮油滴的电荷量为mg U C增大电场强度增大电场强度，悬浮油滴将向上运动悬浮油滴将向上运动 D油滴的电荷量不一定是电子电荷量的数整倍油滴的电荷量不一定是电子电荷量的数整倍 C油滴受竖直向下的重力和竖直向上的电场力作用而悬浮油滴受竖直向下的重力和竖直向上的电场力作用而悬浮，则悬浮油滴带负电则悬浮油滴带负电， 由由 qEmg 得得 qmg E ，故选项故选项 A、B 错误错误；增大场强增大场强，则悬浮油滴所受电场力增大则悬浮油滴所受电场力增大，合合 力向上力向上，故油滴将向上运动故油滴将向上运动，选项选项 C 正确正确；油滴的电荷量一定是电子电荷量的整数倍油滴的电荷量一定是电子电荷量的整数倍， 选项选项 D 错误。错误。