原子核
基础知识 一、原子的核式结构模型
1、汤姆生的“枣糕”模型
(1)1897年汤姆生发现了电子,使人们认识到原子有复杂结构,揭开了研究原子的序幕.
(2)“枣糕”模型:原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球内,电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里.
2、卢瑟福的核式结构模型
(1)α粒子散射实验的结果:α粒子通过金箔时,绝大多数不发生偏转,仍沿原来的方向前进,少数发生较大的偏转,极少数偏转角超过900,有的甚至被弹回,偏转角几乎达到1800.
(2)核式结构模型: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里绕着核旋转.原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数,所以整个原子是呈电中性的.电子绕着核旋转所需的向心力就是核对它的库仑引力.
(3)从α粒子散射实验的数据估算出原子核大小的数量级为10-15一10-14 m,原子大小的数量级为 10—10 m。
【例1】在卢瑟福的α粒子散射实验中,有少数α粒子发生大角度偏转,其原因是( )
A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B.正电荷在原子中是均匀分布的 C、原子中存在着带负电的电子
D.原子只能处于一系列不连续的能量状态中
解析:α粒子散射实验中,有少数α粒子发生了较大偏转.并且有极少数α粒子的偏转超过了900,有的甚至被反弹回去,偏转角达到l800,这说明了这些α粒子受到很大的库仑力,施力体应是体积甚小的带电实体。根据碰撞知识,我们知道只有质量非常小的轻球与质量非常大的物体发生碰撞时,较小的球才被弹回去,这说明被反弹回去的α粒子碰上了质量比它大得多的物质实体,即集中了全部质量和正电荷的原子核.答案:A
【例2】关于α粒子散射实验,下列说法中正确的是 ( )
A.绝大多数α粒子经过重金属箔后,发生了角度不太大的偏转
B.α粒子在接近原子核的过程中,动能减少,电势能减少
C、α粒子离开原子核的过程中,动能增大,电势能增大
D.对α粒子散射实验的数据进行分析,可以估算出原子核的大小
解析:“由于原子核很小,α粒子十分接近它的机会很少,所以绝大多数α粒子基本上仍按直线方向前进,只有极少数发生大角度的偏转”。故选项A错误。
用极端法,设α粒子在向重金属核射去,如图所示,所知α粒子接近核时,克服电场力做功.其动能减小,势能增加;当α粒子远离原子核时,电场力做功,其动能增加,势能减小,故选项B、C是错误的。答案:D