Question

【情景提供】19世紀以前,人們一直以為原子是不可分的,直到1897年,湯姆森發現了帶負電的電子后,才引起人們對原子結構模型的探索。

【提出問題】電子帶負電,原子不帶電,說明原子內存在著帶正電荷的部分,它們是均勻分布還是集中分布的呢?

【進行實驗】1911年英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔實驗。實驗做法如圖:

【收集證據】通過顯微鏡360度轉動,觀察閃光可觀察到絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進,但是有少數α粒子卻發生了較大的偏轉,并且有極少數α粒子的偏轉超過90°,有的幾乎達到180°,像是被金箔彈了回來。

【猜想與假設】α粒子遇到電子后,就像飛行的子彈碰到灰塵一樣運動方向不會發生明顯的改變,而結果卻出乎意料,除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上,否則大角度的散射是不可能的。

【解釋與結論】

(1)若原子質量、正電荷在原子內均勻分布,則極少數α粒子就　　　　(填“會”或“不會”)發生大角度散射。盧瑟福所說的“除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上”中的“很小的結構”指的是　　　　　　　　　。

(2)1μm金箔包含了3 000層金原子,絕大多數α粒子穿過后方向不變,說明　　　　__________________________。

A.原子的質量是均勻分布的

B.原子內部絕大部分空間是空的

(3)科學家對原子結構的探究經歷了三個過程,通過α粒子散射實驗,你認為原子結構為以下的　___________。

Answer 1

【解析】(1)極少數α粒子散射的原因是受到了一個體積小但質量相對而言較大的粒子的斥力,這說明原子質量、正電荷在原子內并不是均勻分布的;由原子的結構可知,原子核集中了原子的大部分質量,且體積很小。

(2)絕大多數α粒子穿過后方向不變,這是由于它們穿過了原子內部的空間,這也說明原子內部絕大部分空間是空的。

(3)由α粒子散射實驗可推斷,原子是由具有原子中心帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成,與C模型最相符。

答案:(1)不會　原子核　(2)B　(3)C