原子的核式结构原子核

原子的核式结构 原子核

一、教学目标

1.了解原子的核式结构.

2.培养学生通过现象认清本质的分析、推理能力.

3.了解原子学说的发展历史，认识α粒子散射实验的重大意义.

二、重点分析

卢瑟福的α粒子散射实验的现象和所说明的问题.

三、教具

1.了解α粒子散射实验.

放相机、彩色显示器、录相带.

2.分析实验现象.

α粒子散射实验挂图.

四、主要教学过程

（一）新课引入

很早以前人们就知道原子是组成物质的最小微粒，但是原子内部是怎样的结构呢？1897年，汤姆生发现了电子，人们意识到原子并非是不可再分的.原子内除了电子外还应该有带正电的物质，它们是怎么构成原子的呢？

（二）教学过程设计

1.汤姆生的原子模型.

英国科学家汤姆生对阴极射线进行了一系列的实验研究，确定了阴极射线中粒子带负电，并计算出了它的荷质比e／m.通过进一步的研究发现它的电量跟氢离子的电量基本相同，质量比氢离子小得多.后来人们称之为电子.由此得出电子是原子的基本组成成分的结论.

简单介绍汤姆生提出的原子模型.明确：汤姆生认为原子内正电荷均匀分布在其中，电子只是在振动，原子里是“实”的.

2.观看《我们的朋友――原子》录相带中有关α粒子散射实验部分.

边看录相边思考问题：

为什么α粒子大多数不偏转？少数发生较大偏转？极少数发生大角度偏转？

3.结合挂图归纳小结.

（1）大多数α粒子不偏转的原因是它们运动过程中没有受到阻碍，说明原子内几乎是“空”的.

（2）少数α粒子发生较大偏转，说明有带正电的物质对它们产生库仑斥力的作用.

（3）极少数α粒子发生大角度偏转，说明它们和某种物质发生了撞击，而且这种物质占据了很小的空间.

提出原子的核式结构学说：卢瑟福于1911年提出关于原子的核式结构学说，他指出，在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转.

引导学生思考：α粒子散射实验的结果中描述的“绝大多数”、“少数”和“极少数”α粒子的径迹对于卢瑟福提出原子的核式结构学说有什么意义？

简单介绍英国物理学家卢瑟福.

卢瑟福1871年出生于新西兰，小时候上学时学习很优秀，1892年从新西兰大学毕业后去了英国.后来在汤姆生门下当一名研究生，经汤姆生推荐到加拿大出任一所大学的物理教授.1919年卢瑟福接替他的老师汤姆生担任了英国剑桥大学卡文迪许实验室主任.由于他对原子物理学的突出贡献.被人们尊称为原子核物理之父，并且在1908年获得诺贝尔奖.

总结：从汤姆生的原子模型到卢瑟福提出的核式结构学说，人们对于原子结构的研究取得了重大的进展.α粒子散射实验起了决定性的作用.这一结果又一次说明了物理学是以实验为基础发展起来的一门科学.当然科学理论的建立和完善往往要经过几代科学家的努力.原子的核式结构学说并非完美无缺，从经典物理的角度看，电子绕着原子核转，要不断向外界辐射能量，导致电子能量不断减少最终落入核内，这和原子的稳定性出现矛盾.可见人们对原子的认识理论还要进一步发展.