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和图2:
(1)放射源放出α粒子(带正电荷),质量是电子质量的7000倍;
(2)金箔厚度1um(等于0.001mm),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)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
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(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
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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.原子中心有一个很大的核
(3)在图3中3线条中,不可能是α粒子(带正电)的运动轨迹的是
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A.a B.b C.c D.d.