2、原子的核式结构的提出

   三个问题:用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释粒子大角度散射?请同学们根据以下三方面去考虑:

(1)粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的?

(2)按照葡萄干布丁模型,粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转?

(3)你认为原子中的正电荷应如何分布,才有可能造成粒子的大角度偏转?为什么?

小结:

   对于问题1、2:按照葡萄干布丁模型,①碰撞前后,质量大的粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变,因此不可能出现反弹的现象,即使是非对心碰撞,也不会有大角散射。②对于粒子在原子附近时由于原子呈中性,与粒子之间没有或很小的库仑力的作用,正电荷在原子内部均匀的分布,粒子穿过原子时,由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消,使粒子偏转的力不会很大所以粒子大角度散射说明葡萄干布丁模型不符合原子结构的实际情况。

   对于问题3:讨论、推理、分析得到卢瑟福的原子结构模型。

小结:实验中发现极少数粒子发生了大角度偏转,甚至反弹回来,表明这些粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用,可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。

   ①绝大多数粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。

   ②少数粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。

   ③极少数粒子被弹回 表明:作用力很大;质量很大;电量集中。

点评:教师进行科学研究方法教育:模型法

   (实验现象)→(分析推理)→(构造模型)

   (通过汤姆生的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立,既渗透科学探究的因素教学,又进行了模型法的教学,并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比,指出大自然的和谐统一的美,渗透哲学教育。通过学生对这三个问题的讨论与交流,顺理成章地否定了葡萄干布丁模型,并开始建立新的模型。希望这一部分由学生自己完成,教师总结,总结时,突出汤姆生原子模型与粒子散射实验之间的矛盾,可以将粒子分别穿过葡萄干布丁模型和核式结构模型的不同现象用动画模拟,形成强烈的对比,突破难点)得到卢瑟福的原子的核式结构模型后再展示立体动画粒子散射模型,使学生有更清晰的直观形象、生动的认识。

1、粒子散射实验原理、装置

(1)粒子散射实验原理:

问题:汤姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否对呢?

   原子的结构非常紧密,用一般的方法是无法探测它的内部结构的,要认识原子的结构,需要用高速粒子对它进行轰击。而粒子具有足够的能量,可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果粒子与其他粒子发生相互作用,改变了运动方向,荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的粒子穿过原子的散射情况,是研究原子结构的有效手段。

指出:研究原子内部结构要用到的方法:黑箱法、微观粒子碰撞方法。

(2)粒子散射实验装置

   粒子散射实验的装置,主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。粒子散射实验在课堂上无法直接演示,希望借助多媒体系统,利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象,使学生获得直观的切身体验,留下深刻的印象。通过多媒体重点指出,荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动,从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的粒子。并且要让学生了解,这种观察是非常艰苦细致的工作,所用的时间也是相当长的。动画展示粒子散射实验装置动画展示实验中,通过显微镜观察到的现象。

(3)实验的观察结果

明确:入射的粒子分为三部分。大部分沿原来的方向前进,少数发生了较大偏转,极少数发生大角度偏转。

 0  396456  396464  396470  396474  396480  396482  396486  396492  396494  396500  396506  396510  396512  396516  396522  396524  396530  396534  396536  396540  396542  396546  396548  396550  396551  396552  396554  396555  396556  396558  396560  396564  396566  396570  396572  396576  396582  396584  396590  396594  396596  396600  396606  396612  396614  396620  396624  396626  396632  396636  396642  396650  447090 

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