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“葡萄干布丁”的原子模型。为进一步探究原子的结构,1909年,卢瑟福用一束带正电荷的质量比电子大得多的高速α粒子轰击金箔,即α粒子散射实验。
【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90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】(1)α粒子遇到电子后,运动方向
【解释与结论】(2)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明
A.原子的质量是均匀分布的
B.原子内部绝大部分空间是空的
C.原子是实心的
D.原子核带正电荷
(3)当α粒子轰击金箔时,如图中四条运动轨迹不可能出现的是
(4)下图中符合卢瑟福实验结论的原子结构模型是
A.不可再分的实心球体
B.“葡萄干布丁”模型
C.核式结构模型
(5)从原子结构模型建立的过程中,我们发现
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
【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90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】(1)α粒子遇到电子后,运动方向
不会
(填“会”或“不会”)发生明显的改变,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】(2)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明
B
(填字母)。A.原子的质量是均匀分布的
B.原子内部绝大部分空间是空的
C.原子是实心的
D.原子核带正电荷
(3)当α粒子轰击金箔时,如图中四条运动轨迹不可能出现的是
a
(填字母)。(4)下图中符合卢瑟福实验结论的原子结构模型是
C
(填字母)。A.不可再分的实心球体
B.“葡萄干布丁”模型
C.核式结构模型
(5)从原子结构模型建立的过程中,我们发现
ABD
(填字母)。A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
答案
(1)不会
(2)B
(3)a
(4)C
(5)ABD
解析 (1)α粒子遇到电子后,运动方向不会发生明显的改变,因为电子质量很小,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。
(2)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明原子内部绝大部分空间是空的。
(3)当α粒子轰击金箔时,图中四条运动轨迹不可能出现的是a,因为α粒子和原子核都带正电荷,相互排斥,不会靠近,只会偏离。
(4)由实验分析可知,原子分为原子核和核外电子,原子核带正电荷,质量大,位于原子中心,原子核外有很大空间。
(5)科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,A项正确;模型在科学研究中起着很重要的作用,B项正确;卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识更加准确,但是不能说完美,C项错误;人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,D项正确。
(2)B
(3)a
(4)C
(5)ABD
解析 (1)α粒子遇到电子后,运动方向不会发生明显的改变,因为电子质量很小,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。
(2)绝大多数α粒子穿过金箔后方向不变,说明原子内部绝大部分空间是空的。
(3)当α粒子轰击金箔时,图中四条运动轨迹不可能出现的是a,因为α粒子和原子核都带正电荷,相互排斥,不会靠近,只会偏离。
(4)由实验分析可知,原子分为原子核和核外电子,原子核带正电荷,质量大,位于原子中心,原子核外有很大空间。
(5)科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程,A项正确;模型在科学研究中起着很重要的作用,B项正确;卢瑟福的原子模型建立,使人们对原子结构的认识更加准确,但是不能说完美,C项错误;人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质,D项正确。
解析
【分析】
本题围绕卢瑟福α粒子散射实验展开,需结合实验现象、原子结构的相关知识逐一分析各问题:
1. 对于α粒子与电子的相互作用,要考虑电子的质量对α粒子运动的影响;
2. 绝大多数α粒子穿过金箔方向不变,需对应原子内部空间的特点;
3. α粒子与原子核均带正电,同种电荷相互排斥,据此判断不可能的运动轨迹;
4. 卢瑟福实验结论对应核式结构模型;
5. 原子结构模型的建立是不断完善、修正的过程,需分析各选项的合理性。
【解析】
(1) 电子的质量远小于α粒子,α粒子遇到电子时,电子对α粒子的作用力可忽略,因此运动方向不会发生明显改变,故填“不会”。
(2) 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,说明原子内部绝大部分空间是空的,故选B。
(3) α粒子带正电荷,原子核也带正电荷,同种电荷相互排斥,因此α粒子不会靠近原子核,轨迹a不可能出现,故选a。
(4) 卢瑟福α粒子散射实验得出原子的核式结构模型,即原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电、质量大且体积小,故选C。
(5) 科学模型的建立是不断完善、修正的过程,A正确;模型在科学研究中对认识事物有重要作用,B正确;卢瑟福模型只是对原子结构的更准确认识,并非完美,C错误;人类借助模型逐步深入认识原子,逐渐接近本质,D正确,故选ABD。
【答案】
(1)不会;(2)B;(3)a;(4)C;(5)ABD
【知识点】
原子结构、α粒子散射实验、原子模型的建立
【点评】
本题考查卢瑟福α粒子散射实验的相关知识,核心是理解实验现象对应的原子结构特点,以及原子结构模型的发展过程,属于基础应用类题目,需准确掌握实验结论和原子结构的基本概念。
【难度系数】
0.5
本题围绕卢瑟福α粒子散射实验展开,需结合实验现象、原子结构的相关知识逐一分析各问题:
1. 对于α粒子与电子的相互作用,要考虑电子的质量对α粒子运动的影响;
2. 绝大多数α粒子穿过金箔方向不变,需对应原子内部空间的特点;
3. α粒子与原子核均带正电,同种电荷相互排斥,据此判断不可能的运动轨迹;
4. 卢瑟福实验结论对应核式结构模型;
5. 原子结构模型的建立是不断完善、修正的过程,需分析各选项的合理性。
【解析】
(1) 电子的质量远小于α粒子,α粒子遇到电子时,电子对α粒子的作用力可忽略,因此运动方向不会发生明显改变,故填“不会”。
(2) 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,说明原子内部绝大部分空间是空的,故选B。
(3) α粒子带正电荷,原子核也带正电荷,同种电荷相互排斥,因此α粒子不会靠近原子核,轨迹a不可能出现,故选a。
(4) 卢瑟福α粒子散射实验得出原子的核式结构模型,即原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电、质量大且体积小,故选C。
(5) 科学模型的建立是不断完善、修正的过程,A正确;模型在科学研究中对认识事物有重要作用,B正确;卢瑟福模型只是对原子结构的更准确认识,并非完美,C错误;人类借助模型逐步深入认识原子,逐渐接近本质,D正确,故选ABD。
【答案】
(1)不会;(2)B;(3)a;(4)C;(5)ABD
【知识点】
原子结构、α粒子散射实验、原子模型的建立
【点评】
本题考查卢瑟福α粒子散射实验的相关知识,核心是理解实验现象对应的原子结构特点,以及原子结构模型的发展过程,属于基础应用类题目,需准确掌握实验结论和原子结构的基本概念。
【难度系数】
0.5
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