1897年,汤姆生提出了一个原子模型:原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中。
1911年,英国科学家卢瑟福为探索原子的内部结构,用带正电的α粒子轰击金箔,发现有如下现象:①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②有小部分α粒子改变了原来的运动方向;③有极少部分α粒子被弹了回来。
1913年,丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型,认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
【提题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀还是集中分布呢?
【实验】卢瑟福进行 α 粒子轰击金箔实验。
(1)放射源-放射性物质放出 α 粒子(带正电荷),质量是电子质量的7000倍;(2)金箔-作为靶子,厚度 lum,重叠了3000层左右的原子;(3)荧光屏-α粒子打在上面发出闪光;(4)通过显微镜观察闪光,且通过360度转动可观察不同角度α 粒子的到达情况。
【证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,有少数α粒子却发生了较大的偏转,极少数 a 粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】a粒子遇到电子后,运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
【情景提供】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1897年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】1911年卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验(如图甲)。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子却发生了较大的偏转,且有极少数α粒子的偏转超过90°、有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来(如图乙)。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【拓展与应用】在认识原子结构模型的基础上,为强化同学们对分子结构模型的理解,老师布置了制作甲烷分子模型的实践性活动,并为此次活动设计了相应的评价量表:
“甲烷分子结构模型制作”评价量表
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
两种颜色,原子大小比例合理
两种颜色,原子大小比例不合理
同种颜色,原子大小比例失调
指标二
形态规整、能很好体现分子的正四面体结构
形态规整、但不能体现分子的立体结构
形态扭曲与实际不符
【情景提供】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1897年,汤姆生发现了带负电的电子后才引起人们对原子结构模型的探索.
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】1911年卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金箔实验(如图甲).
【收集证据】绝大多数a粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数a粒子却发生了较大的偏转,且有极少数a粒子的偏转超过90°、有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来(如图乙).
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的.
小科、小红两位同学均用超轻粘土制作甲烷分子模型(如图所示).参照评价量表,组长把小红作品的“指标一”评定为“优秀”,而“指标二”评定为“合格”.为使该模型的“指标二”达到“优秀”,请你对该模型提出合理的改进建议:。