1.1從葡萄干面包原子模型到原子結(jié)構(gòu)的行星模型（第二課時(shí)）

課前自主預(yù)習(xí)

【基礎(chǔ)梳理】

1．將科學(xué)家與其對(duì)應(yīng)的貢獻(xiàn)連線

湯姆孫    德謨克利特      盧瑟福      倫琴       道爾頓        貝克勒爾

X射線   元素的放射性   行星模型    葡萄干面包模型   近代原子論     古典原子論

【自我測(cè)評(píng)】

α射線是指_________________，β射線是指___________，γ射線是指_______________。

課堂互動(dòng)探究

【核心突破】

1.α粒子散射實(shí)驗(yàn)探究

（1）介紹：α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置和原理

（2）請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)湯姆孫原子模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。

①α粒子通過(guò)時(shí)遇到電子后會(huì)發(fā)生怎樣變化？（已知：α粒子的質(zhì)量約是電子的7000倍）α粒子通過(guò)時(shí)原子正電部分對(duì)它產(chǎn)生的庫(kù)侖斥力的影響是怎樣的？

②請(qǐng)同學(xué)們?cè)趫D1.5湯姆孫原子模型中畫出α粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡。（據(jù)推算：根據(jù)湯姆孫原子模型α粒子穿過(guò)金箔時(shí)產(chǎn)生大角度散射的幾率是10-3500，最大散射角不超過(guò)10°）

（3）根據(jù)α粒子散射實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)：

絕大多數(shù)α粒子能直線穿過(guò)金箔說(shuō)明：__________________；

極少數(shù)的α粒子能被金箔偏轉(zhuǎn)，有的還被直接彈回說(shuō)明：__________________；

（4）描述：盧瑟福的行星模型

2．思考：回顧當(dāng)初人類對(duì)原子的認(rèn)識(shí)過(guò)程，科學(xué)家們?cè)褂昧瞬簧倏茖W(xué)研究方法，請(qǐng)至少說(shuō)出兩種。

課后鞏固歸納

【自主練習(xí)】

基礎(chǔ)題

一. 選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）

1．中國(guó)古代哲學(xué)家提出：物質(zhì)的分割是有條件的，如果物質(zhì)不存在分割的條件，物質(zhì)就不能被分割。這種不能再分割的部分，稱之為“端”。這位哲學(xué)家是                                 (      )

A．惠施                      B．孔子                      C．墨子                      D．老子

2．盧瑟福提出原子的行星模型的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是                                                          (      )

A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)                                        B．鈾鹽晶體實(shí)驗(yàn)

C．X射線管實(shí)驗(yàn)                                            D． ¹⁴C放射性實(shí)驗(yàn)

3．下列關(guān)于放射性元素的說(shuō)法正確的是                                                                 (      )

①所有元素都具有放射性；②只有鈾元素具有放射性；③元素具有放射性是由原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化引起的；④放射性元素的放射現(xiàn)象是在一定條件下發(fā)生的。

A．①②③④               B．③                          C．①③                      D．①②④

4. 盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象說(shuō)明了                                                              (      )

①葡萄干面包模型的原子理論是錯(cuò)誤的；②原子中絕大部分是空的；③原子中存在著很小的帶正電荷的核。

A.①②③                            B.①②                         C. ①③                       D. ②③

二. 填空題

5． 根據(jù)盧瑟福所做的α粒子散射實(shí)驗(yàn)是原子核式結(jié)構(gòu)假說(shuō)提出的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。請(qǐng)觀察該實(shí)驗(yàn)裝置的俯視圖，回答下列問(wèn)題。

（2）該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論中，有一些關(guān)鍵性的數(shù)量詞：“絕大多數(shù)”、“少數(shù)”、“極少數(shù)”……請(qǐng)將上述三個(gè)數(shù)量詞填寫在右圖中的恰當(dāng)位置，以反映到達(dá)這里的α粒子的數(shù)量特點(diǎn)。

（3）此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了                                               ，盧瑟福因?yàn)樵谠咏Y(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)，他的主要功績(jī)是                                                               。

6．現(xiàn)在，科學(xué)家正在探索“反物質(zhì)”?！胺次镔|(zhì)”是由“反粒子”構(gòu)成的，“反粒子”與其對(duì)應(yīng)的“正粒子”具有相同的質(zhì)量與相同的點(diǎn)亮，但電性相反。已知α粒子是質(zhì)量數(shù)為4，帶2個(gè)單位正電荷的氦原子核，據(jù)此回答：

（1）若存在反α粒子，它的質(zhì)量數(shù)為            ，電荷為                     ；

（2）表示反物質(zhì)酸堿中和反應(yīng)的通式是                                                                        。

【錯(cuò)題整理】

【歸納小結(jié)】

提高題

閱讀材料：

盧瑟福的行星模型建立過(guò)程

1910年馬斯登（E.Marsden，1889-1970）來(lái)到曼徹斯特大學(xué)由英國(guó)物理學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福（Ernest Rutherford，1871～1937）所領(lǐng)導(dǎo)的曼徹斯特實(shí)驗(yàn)室，盧瑟福讓他用α粒子去轟擊金箔，做練習(xí)實(shí)驗(yàn)，利用熒光屏記錄那些穿過(guò)金箔的α粒子。按照湯姆遜的葡萄干蛋糕模型，質(zhì)量微小的電子分布在均勻的帶正電的物質(zhì)中，而α粒子是失去兩個(gè)電子的氦原子，它的質(zhì)量約為電子質(zhì)量的7300倍。當(dāng)這樣一顆重型炮彈轟擊原子時(shí)，小小的電子是抵擋不住的。而金原子中的正物質(zhì)均勻分布在整個(gè)原子體積中，也不可能抵擋住α粒子的轟擊。也就是說(shuō)，α粒子將很容易地穿過(guò)金箔，即使受到一點(diǎn)阻擋的話，也僅僅是α粒子穿過(guò)金箔后稍微改變一下前進(jìn)的方向而已。這類實(shí)驗(yàn)，盧瑟福他們已經(jīng)做過(guò)多次，他們的觀測(cè)結(jié)果和湯姆遜的葡萄干蛋糕模型符合得很好。α粒子受金原子的影響稍微改變了方向，它的散射角度極小。

馬斯登和蓋革又重復(fù)著這個(gè)已經(jīng)做過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)，奇跡出現(xiàn)了!他們不僅觀察到了散射的α粒子，而且觀察到了被金箔反射回來(lái)的α粒子。在盧瑟福晚年的一次演講中曾描述過(guò)當(dāng)時(shí)的情景，他說(shuō)：“我記得兩三天后，蓋革非常激動(dòng)地來(lái)到我這里，說(shuō)：‘我們得到了一些反射回來(lái)的α粒子......’，這是我一生中最不可思議的事件。這就像你對(duì)著卷煙紙射出一顆15英寸的炮彈，卻被反射回來(lái)的炮彈擊中一樣地不可思議。經(jīng)過(guò)思考之后，我認(rèn)識(shí)到這種反向散射只能是單次碰撞的結(jié)果。經(jīng)過(guò)計(jì)算我看到，如果不考慮原子質(zhì)量絕大部分都集中在一個(gè)很小的核中，那是不可能得到這個(gè)數(shù)量級(jí)的?！?/SPAN>

盧瑟福檢驗(yàn)了在他學(xué)生的實(shí)驗(yàn)中反射回來(lái)的確是α粒子后，又仔細(xì)地測(cè)量了反射回來(lái)的α粒子的總數(shù)。測(cè)量表明，在他們的實(shí)驗(yàn)條件下，每入射約八千個(gè)α粒子就有一個(gè)α粒子被反射回來(lái)。用湯姆遜的實(shí)心帶電球原子模型和帶電粒子的散射理論只能解釋?duì)亮Ｗ拥男〗巧⑸?，但?duì)大角度散射無(wú)法解釋。多次散射可以得到大角度的散射，但計(jì)算結(jié)果表明，多次散射的幾率極其微小，和上述八千個(gè)α粒子就有一個(gè)反射回來(lái)的觀察結(jié)果相差太遠(yuǎn)。

湯姆遜原子模型不能解釋?duì)亮Ｗ由⑸?，盧瑟福經(jīng)過(guò)仔細(xì)的計(jì)算和比較，發(fā)現(xiàn)只有假設(shè)正電荷都集中在一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)，α粒子穿過(guò)單個(gè)原子時(shí)，才有可能發(fā)生大角度的散射。也就是說(shuō)，原子的正電荷必須集中在原子中心的一個(gè)很小的核內(nèi)。在這個(gè)假設(shè)的基礎(chǔ)上，盧瑟福進(jìn)一步計(jì)算了α散射時(shí)的一些規(guī)律，并且作了一些推論。這些推論很快就被蓋革和馬斯登的一系列漂亮的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。

盧瑟福提出的原子模型像一個(gè)太陽(yáng)系，帶正電的原子核像太陽(yáng)，帶負(fù)電的電子像繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)的行星。在這個(gè)“太陽(yáng)系”，支配它們之間的作用力是電磁相互作用力。他解釋說(shuō)，原子中帶正電的物質(zhì)集中在一個(gè)很小的核心上，而且原子質(zhì)量的絕大部分也集中在這個(gè)很小的核心上。當(dāng)α粒子正對(duì)著原子核心射來(lái)時(shí)，就有可能被反彈回去。這就圓滿地解釋了α粒子的大角度散射。盧瑟福發(fā)表了一篇著名的論文《物質(zhì)對(duì)α和β粒子的散射及原理結(jié)構(gòu)》。

盧瑟福有十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，雖然這是他從實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)作出的結(jié)論。盧瑟福仍然認(rèn)為自己提出的模型還很不完善，有待進(jìn)一步的研究和發(fā)展。他在論文的一開(kāi)頭就聲明：“在現(xiàn)階段，不必考慮所提原子的穩(wěn)定性，因?yàn)轱@然這將取決于原子的細(xì)微結(jié)構(gòu)和帶電組成部分的運(yùn)動(dòng)?！?/SPAN>

請(qǐng)你用50~80字說(shuō)說(shuō)自己看過(guò)這段材料后的感想。

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