6.(选做题)直到19世纪末,人们都认为原子是不可分的。19世纪末,汤姆孙发现了带负电荷的电子,并提出了原子的“葡萄干布丁”模型。为进一步探究原子的结构,1909年英国物理学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验。(已知α粒子带正电荷,且质量比电子大得多;α粒子散射实验,即为用α粒子轰击金箔实验)

[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,只有少数α粒子发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过了90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
[解释与结论]在此基础上,卢瑟福提出原子的正电荷一定集中于原子中心某个很小的区域,且这个区域具有原子绝大部分的质量,这个区域就叫原子核;原子内部大部分是空的,电子在这个空间中围绕原子核运动。
[回答问题]
(1)能说明原子内部绝大部分是空的的证据是
(2)根据这个实验获得的正确结论是
A.金原子核带正电荷
B.金原子是实心球体,紧密排列
C.金原子中有带负电荷的电子
D.金原子核的质量远大于α粒子的质量
[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,只有少数α粒子发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过了90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
[解释与结论]在此基础上,卢瑟福提出原子的正电荷一定集中于原子中心某个很小的区域,且这个区域具有原子绝大部分的质量,这个区域就叫原子核;原子内部大部分是空的,电子在这个空间中围绕原子核运动。
[回答问题]
(1)能说明原子内部绝大部分是空的的证据是
绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变
。(2)根据这个实验获得的正确结论是
AD
(填字母)。A.金原子核带正电荷
B.金原子是实心球体,紧密排列
C.金原子中有带负电荷的电子
D.金原子核的质量远大于α粒子的质量
答案
6. (1) 绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变
(2) AD
(2) AD
解析
【分析】
解题时需结合α粒子散射实验的现象与结论的对应关系分析:
1. 第(1)问:判断原子内部是否大部分为空,需依据α粒子的运动情况,若原子内部空间大,多数α粒子可顺利穿过,方向不变,这就是对应的证据;
2. 第(2)问:逐一分析选项,结合实验现象推导结论:α粒子带正电,少数偏转、极少数反弹,说明原子核带正电且质量大;多数α粒子穿过说明原子内部大部分是空的,并非实心球体;电子的发现是汤姆孙的成果,该实验结论不直接对应电子的存在。
【解析】
(1) 若原子内部不是绝大部分为空,α粒子穿过时会频繁碰撞,发生明显偏转或无法穿过。实验中绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,说明原子内部大部分区域空旷,α粒子能顺利通过,因此该现象是原子内部绝大部分是空的证据。
(2) 选项分析:
A. α粒子带正电荷,少数偏转、极少数被弹回,说明受到同种电荷的排斥力,故金原子核带正电荷,该选项正确;
B. 绝大多数α粒子能穿过金箔,说明金原子不是实心球体,该选项错误;
C. 该实验主要探究原子核结构,虽原子含电子是事实,但此实验结论不直接证明金原子中有带负电的电子,该选项不符合题意;
D. 极少数α粒子被弹回,说明α粒子撞击到质量远大于自身的物体,即金原子核的质量远大于α粒子的质量,该选项正确。因此选AD。
【答案】
(1) 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进;(2) AD
【知识点】
α粒子散射实验、原子结构
【点评】
本题考查卢瑟福α粒子散射实验的现象与结论,需准确理解实验现象对应的原子结构特点,属于基础理解类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
解题时需结合α粒子散射实验的现象与结论的对应关系分析:
1. 第(1)问:判断原子内部是否大部分为空,需依据α粒子的运动情况,若原子内部空间大,多数α粒子可顺利穿过,方向不变,这就是对应的证据;
2. 第(2)问:逐一分析选项,结合实验现象推导结论:α粒子带正电,少数偏转、极少数反弹,说明原子核带正电且质量大;多数α粒子穿过说明原子内部大部分是空的,并非实心球体;电子的发现是汤姆孙的成果,该实验结论不直接对应电子的存在。
【解析】
(1) 若原子内部不是绝大部分为空,α粒子穿过时会频繁碰撞,发生明显偏转或无法穿过。实验中绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,说明原子内部大部分区域空旷,α粒子能顺利通过,因此该现象是原子内部绝大部分是空的证据。
(2) 选项分析:
A. α粒子带正电荷,少数偏转、极少数被弹回,说明受到同种电荷的排斥力,故金原子核带正电荷,该选项正确;
B. 绝大多数α粒子能穿过金箔,说明金原子不是实心球体,该选项错误;
C. 该实验主要探究原子核结构,虽原子含电子是事实,但此实验结论不直接证明金原子中有带负电的电子,该选项不符合题意;
D. 极少数α粒子被弹回,说明α粒子撞击到质量远大于自身的物体,即金原子核的质量远大于α粒子的质量,该选项正确。因此选AD。
【答案】
(1) 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进;(2) AD
【知识点】
α粒子散射实验、原子结构
【点评】
本题考查卢瑟福α粒子散射实验的现象与结论,需准确理解实验现象对应的原子结构特点,属于基础理解类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
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