【步步高 学案导学设计】2021-2021学年高中物理 第十八章 第2节 原子的核式结构模型课时作业 新人教版选修3-5.doc

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1、第2节原子的核式结构模型1汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地_分布在整个球体内，_镶嵌其中有人形象地把汤姆孙模型称为_或_2粒子散射实验的实验现象：_粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有_粒子(约占八千分之一)发生了大角度偏转，偏转的角度甚至_90，也就是说它们几乎被“撞了回来”3原子的核式结构模型(1)卢瑟福的推理：卢瑟福对粒子散射的实验数据进行分析后发现，事实应该是：占原子质量绝大部分的带_的那部分物质集中在很小的空间范围这样才会使粒子在经过时受到_的斥力，才能使粒子发生_的偏转(2)原子结构模型：在原子的中心有一个很小的核叫_原子的_正电荷和

2、_质量都集中在原子核里，带负电的电子在_空间里绕核旋转4原子核的电荷与尺度(1)原子内的电荷关系：各种元素的原子核的电荷数与含有的_相等，非常接近于它们的_(2)原子核的组成：原子核是由_和_组成的，原子核的电荷数就是核中的_数(3)原子核的大小：实验确定的原子核半径R的数量级为_ m，而整个原子半径的数量级是_ m原子内部是十分“空旷”的5根据汤姆孙原子模型预测粒子散射实验结果是()A绝大多数粒子穿过金箔后都有显著偏转B绝大多数粒子穿过金箔后都有小角度偏转C极少数粒子偏转角很大，有的甚至沿原路返回D不可能有粒子偏转角很大，更不可能沿原路返回6下列对原子结构的认识中，正确的是()A原子中绝大部

3、分是空的，原子核很小B电子在核外旋转，库仑力提供向心力C原子的全部正电荷都集中在原子核里D原子核的直径大约是1010 m【概念规律练】知识点一对汤姆孙“西瓜模型”的认识1对于原子中正负电荷如何分布的问题，科学家们提出了许多模型其中较有影响的“西瓜模型”或“枣糕模型”能够解释一些实验现象，这个模型是下列哪位科学家提出的()A密立根 B汤姆孙C玻尔 D卢瑟福知识点二粒子散射实验2如图1为粒子散射实验装置的示意图，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，关于观察到的现象，下述说法正确的是()图1A相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光

4、次数比放在A位置时少得多C放在C、D位置时屏上观察不到闪光D放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少3卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是：在用粒子轰击金箔的实验中发现粒子()A全部穿过或发生很小的偏转B绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转甚至极少数被弹回C绝大多数发生很大的偏转，甚至被弹回，只有少数穿过D全部发生很大的偏转知识点三原子的核式结构模型4在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数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原子中的质量均匀分布在整个原子范围内5下列说法中正确的是()A使电子束射到金

5、属膜上，发现较高速度的电子很容易穿透原子，是因为原子之间有空隙B原子是一个实心球体C高速电子很容易穿透原子，说明原子不是一个实心球体D电子束射到金属膜上，大部分被反向弹回【方法技巧练】粒子散射实验中粒子的受力和能量问题6关于粒子散射实验，下列说法中正确的是()A绝大多数粒子经过金箔后，发生了大角度的偏转B粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能也增大D对粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小图27根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型如图2所示中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹在粒子从a运动到b

6、、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是()A动能先增大，后减小B电势能先减小，后增大C电场力先做负功，后做正功，总功等于零D加速度先变小，后变大1“枣糕模型”完全被否定是由下列哪种原因引起的()A光电效应现象的发现 B气体电离现象的发现C粒子散射实验 D天然放射现象2对粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有()A实验器材有放射源、金箔、带有荧光屏的放大镜B金箔的厚度对实验无影响C如果不用金箔改用铝箔，就不会发生散射现象D实验装置放在空气中和真空中都可以3卢瑟福对粒子散射实验的解释是()A使粒子产生偏转的力主要是原子中电子对粒子的作用力B使粒子产生偏转的力是库仑力C原子核很小，粒子接近它的机会

7、很小，所以绝大多数的粒子仍沿原来的方向前进D能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核较近的粒子4卢瑟福提出的原子核式结构学说包括下列哪些内容()A原子中心有一个很小的核B原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里C原子正电荷均匀分布在它的全部体积上D带负电的电子在核外空间绕原子核旋转5当粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是()A粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力的作用B粒子一直受到原子核的斥力作用C粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小6在粒子散射实验中，当粒子最接近金原子核时，粒子符合下列哪种情况()A动能最小B

8、电势能最小C粒子与金原子核组成的系统的能量最小D所受原子核的斥力最大7如图所示的四个图中，O点表示某原子核的位置，曲线ab和cd表示经过该原子核附近的粒子的运动轨迹，正确的图是()8关于粒子散射实验，下列说法正确的是()A粒子穿过原子时，由于粒子的质量比电子大得多，电子不可能使粒子的运动方向发生明显的改变B由于绝大多数粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，所以使粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中存在着对粒子产生库仑力的正电荷C粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，粒子接近原子核的机会很小D使粒子发生大角度偏转的原因是粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对粒子的

9、斥力不相等9关于原子结构理论与粒子散射实验的关系，下列说法正确的是()A卢瑟福做粒子散射实验是为了验证汤姆孙的枣糕模型是错误的B卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论C卢瑟福的粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性D卢瑟福依据粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论题号123456789答案10.1911年卢瑟福依据粒子散射实验中粒子发生了_(选填“大”或“小”)角度散射现象，提出了原子的核式结构模型若用动能为1 MeV的粒子轰击金箔，其速度约为_m/s.(质子和中子的质量均为1.671027 kg,1 MeV106 eV)11根据卢瑟福的原子模型：氢原子中央是

10、一个带正电的核，核外有一个电子绕核做匀速圆周运动已知轨道半径为r，氢核和电子所带电荷量均为e，电子质量为m.若把电子绕核旋转看作是一种电流，则其电流I为多大？12卢瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径r0.531010 m，用经典物理学的知识，试计算在此轨道上电子绕核转动的频率和加速度第2节原子的核式结构模型课前预习练1均匀电子西瓜模型枣糕模型2绝大多数少数大于3(1)正电很强大角度(2)原子核全部几乎全部原子核外部4(1)电子数原子序数(2)质子中子质子(3)101510105D电子的质量很小，比粒子的质量小得多，

11、粒子碰到金箔原子内的电子，运动方向不会发生明显变化，汤姆孙模型认为正电荷在原子内是均匀分布的，因此，当粒子穿过原子时，它受到两侧正电荷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，不会有大角度偏转6ABC原子是由位于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，电子在核外绕核高速旋转，库仑力提供向心力，由此可判定B、C正确；根据散射实验知原子核直径数量级为1015 m，而原子直径的数量级为1010 m，故A正确，D错误课堂探究练1B2ABD因为绝大多数粒子穿过金箔后仍然沿原来方向前进，在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，选项A对；因为少数粒子穿过金箔后发生了较大偏转，在B

12、位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时要少得多，选项B对；粒子散射实验中有极少数粒子偏转角超过90，甚至接近180，所以选项C错，选项D对3B4A原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，才使得在粒子散射实验中，只有少数的粒子离核很近，受到较大的库仑斥力，发生大角度的偏转，所以选项A正确5C6D由于原子核很小，粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数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从粒子散射实验数据可以估算出原子核的大小约为1015 m由此可知A错，D正确用极端法，设粒子向金核射去，如右图所示可知粒子接近原子核时，克服电场力做功，所以其动能减少，电势能增加

13、；当粒子远离原子核时，电场力做功，其动能增加，电势能减少，所以选项B、C都错7C在粒子从a运动到b的过程中，电场力做负功，电势能增大，动能减小，在粒子从b运动到c的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，选项A、B均错；由于a、b之间的电势差和c、b之间的电势差大小相等，电场力做的正功和负功数值相等，总功等于零，选项C对；粒子在由a到b的过程中，库仑力增大，根据牛顿第二定律知，加速度应增大，同理知由b到c时，加速度减小，选项D错，故正确选项是C.课后巩固练1C2A实验所用的金箔的厚度极小，如果金箔的厚度过大，粒子穿过金箔时必然受到较大的阻碍作用而影响实验效果，B项错如果改用铝箔，由于铝核的

14、质量仍远大于粒子的质量，散射现象仍然会发生，C项错空气的流动及空气中有许多漂浮的微粒，会对粒子的运动产生影响，实验装置是放在真空中进行的，D项错正确选项为A.3BCD原子核带正电，与粒子间存在库仑力，当粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，故B对，A错；由于原子核非常小，绝大多数粒子经过时离核较远，因而运动方向几乎不变，只有离核较近的粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对4ABD原子中心有一个原子核，它集中了几乎原子的全部质量和所有的正电荷，电子绕原子核高速旋转5B粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B正确；粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，同理当粒子远离金原子时斥

15、力做正功，速度增大，故D错误6AD7.D8ABC电子的质量很小，和粒子作用时，对粒子运动的影响极其微小，A正确粒子发生大角度偏转，说明原子核的正电荷和几乎全部的质量集中在一个很小的区域内，所以B、C正确，D错误9D卢瑟福设计的粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布，并非为了验证汤姆孙模型是错误的，A错误；卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误后提出的“核式结构”理论，B错误；卢瑟福做了粒子散射实验后，由实验现象而提出了“核式结构”理论，C错误，D正确10大6.9106解析设粒子的速度为v，Ekmv2，v m/s6.9106 m/s本题主要考查了粒子散射实验及动能的表达式Ekmv2，旨在考查学生对基础知识的掌握程度11. 解析氢原子核与核外电子间的库仑力提供电子绕核运动的向心力，即m，v .电子绕核运动一周的时间为：T2r 将电子绕核运动等效为一环形电流，则I 126.61015 Hz9.011022 m/s2解析设原子绕核转动的频率为f，加速度为a，已知电子质量为me0.911030 kg，而qeqH1.61019 C，由牛顿第二定律Fma得：kmea即ak m/s29.011022 m/s2由a2r、2f得：a42f2r则f Hz6.61015 Hz7