(4分)探究原子结构的奥秘。
【情景提供】19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1887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】 1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图:
(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1um,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)显微镜—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。
【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,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,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】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。
【解释与结论】
(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就
(填“会”或“不会”)发生大角度散射。卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是
。
(2)1um金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,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
(3)科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构为以下的
。