第三節(jié) 原子結(jié)構(gòu)的模型

1、2電解水實驗不能得出的結(jié)論是電解水實驗不能得出的結(jié)論是 ( ) A、分子是由原子構(gòu)成的分子是由原子構(gòu)成的 B、l個水分子中含有兩個氫原子和個水分子中含有兩個氫原子和1個氧原子個氧原子C、原子是化學(xué)變化中的最小微粒原子是化學(xué)變化中的最小微粒 D、分子之間存在間隔分子之間存在間隔 為了探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，科學(xué)家們進行了為了探索原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，科學(xué)家們進行了無數(shù)的實驗。他們用原子模型來表示原子，并無數(shù)的實驗。他們用原子模型來表示原子，并通過實驗來不斷地修正模型。通過實驗來不斷地修正模型。我們知道分子是由原子構(gòu)成的，通過掃描我們知道分子是由原子構(gòu)成的，通過掃描隧道顯微鏡（隧道顯微鏡（STM）可以看到單個的

2、原子。）可以看到單個的原子。那么原子又是由什么構(gòu)成的呢？實心球的模型那么原子又是由什么構(gòu)成的呢？實心球的模型能否代表原子的真實結(jié)構(gòu)？能否代表原子的真實結(jié)構(gòu)？原子是否還可以再原子是否還可以再分？分？1.1.道爾頓原子模型道爾頓原子模型（18031803年）年） 3.3.盧瑟福原子模型盧瑟福原子模型（19111911年）年） 2.2.湯姆生原子模型湯姆生原子模型（19041904年）年） 4.4.波爾原子模型波爾原子模型（19131913年）年） 5.5.電子云模型電子云模型（19271927年年19351935年）年） 實心球模型實心球模型西瓜模型西瓜模型行星繞太陽模型行星繞太陽模型分層模型分層

3、模型電子云模型電子云模型原子是由什么構(gòu)成的呢？原子是由什么構(gòu)成的呢？ 一切物質(zhì)都是由最小的不能一切物質(zhì)都是由最小的不能再分的粒子再分的粒子原子構(gòu)成。原子構(gòu)成。 原子模型：原子是堅實的、原子模型：原子是堅實的、不可再分的實心球。不可再分的實心球。近代科學(xué)原子論近代科學(xué)原子論英國化學(xué)家道爾頓英國化學(xué)家道爾頓（J.Dalton , 17661844)原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒原子并不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒 湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子(1897年年) 電子是一種帶負(fù)電、有一電子是一種帶負(fù)電、有一定質(zhì)量的微粒，普遍存在定質(zhì)量的微粒，普遍存在于各種原子之中。于各種原子之中。 湯姆生原子模型：原子是湯

4、姆生原子模型：原子是一個平均分布著正電荷的一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了電荷，從而形子，中和了電荷，從而形成了中性原子。成了中性原子。英國物理學(xué)家湯姆生英國物理學(xué)家湯姆生（J.J.Thomson ,18561940）盧瑟福和他的助手做了著名盧瑟福和他的助手做了著名粒子散射實驗粒子散射實驗英國科學(xué)家盧瑟福英國科學(xué)家盧瑟福（E.Rutherford,18711937)盧瑟福和他的助手做了著名盧瑟福和他的助手做了著名粒子散射實驗。粒子散射實驗。19091909年盧瑟福指導(dǎo)他的兩個學(xué)生年盧瑟福指導(dǎo)他的兩個學(xué)生( (蓋革蓋革與馬斯登與馬斯登) )在曼徹斯特大

5、學(xué)做了著名實驗在曼徹斯特大學(xué)做了著名實驗: :用用粒子去轟擊金箔粒子去轟擊金箔, ,大多數(shù)粒子都直接穿過大多數(shù)粒子都直接穿過金箔金箔, ,只只少數(shù)粒子產(chǎn)生了很小的偏轉(zhuǎn)少數(shù)粒子產(chǎn)生了很小的偏轉(zhuǎn), ,然而極然而極少數(shù)的粒子會反彈回去少數(shù)的粒子會反彈回去。 盧瑟福說盧瑟福說:“:“好像你用一炮彈去轟擊一張好像你用一炮彈去轟擊一張薄紙薄紙, ,而炮彈返回把你打中而炮彈返回把你打中?！彼麑@一實他對這一實驗結(jié)果的解釋是驗結(jié)果的解釋是: : 粒子可能被質(zhì)量很大但粒子可能被質(zhì)量很大但體積很小的核碰撞回來體積很小的核碰撞回來, ,原子核帶正電荷原子核帶正電荷, ,位位于原子的中心于原子的中心。盧瑟福原子模型（

6、又稱行星原子模型）盧瑟福原子模型（又稱行星原子模型）：原子是由：原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成。原子核的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，子構(gòu)成。原子核的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在原子核外空間繞核做高速運動。就像行星環(huán)電子在原子核外空間繞核做高速運動。就像行星環(huán)繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。根據(jù)實驗，盧瑟福在根據(jù)實驗，盧瑟福在1911年提出年提出原子核式模型原子核式模型。 電子在原子核外空間的一定軌道上分層繞核電子在原子核外空間的一定軌道上分層繞核做高速的圓周運動。做高速的圓周運動。丹麥物理學(xué)家波爾丹麥物理學(xué)家波爾（N

7、.Bohr,18851962) 盧瑟福盧瑟福原子核式模型原子核式模型波爾波爾分層模型分層模型電子云模型電子云模型以前科學(xué)家的模型有待同學(xué)們將來去發(fā)展、充實湯姆生的西瓜模型湯姆生的西瓜模型 中學(xué)階段用這二種模型的結(jié)合中學(xué)階段用這二種模型的結(jié)合體更便于學(xué)習(xí)，也已達到多數(shù)符合體更便于學(xué)習(xí)，也已達到多數(shù)符合事實的要求了。中學(xué)階段原子模型事實的要求了。中學(xué)階段原子模型用圖可表示為：用圖可表示為：原子核原子核分層繞核運動分層繞核運動的電子及軌道的電子及軌道幾種原子結(jié)構(gòu)的模型幾種原子結(jié)構(gòu)的模型中學(xué)階段可表示為中學(xué)階段可表示為+6 表示原子核內(nèi)有表示原子核內(nèi)有6個質(zhì)子個質(zhì)子弧線以及數(shù)字表示電子運動弧線以及數(shù)字

8、表示電子運動軌道和該軌道上的電子數(shù)目。軌道和該軌道上的電子數(shù)目。 鐵原鐵原子子碳原碳原子子硅原硅原子子結(jié)論：結(jié)論： 原子的質(zhì)量原子的質(zhì)量主要主要集中在原子核上集中在原子核上，質(zhì)子和，質(zhì)子和中子的質(zhì)量相近，電子的中子的質(zhì)量相近，電子的質(zhì)量很?。珊雎裕?。質(zhì)量很?。珊雎裕?。（不帶電）（不帶電）（帶負(fù)電）（帶負(fù)電）（帶正電）（帶正電）（帶正電）（帶正電）（不帶電）（不帶電）二、原子結(jié)構(gòu)二、原子結(jié)構(gòu)結(jié)論：結(jié)論： 原子的原子的質(zhì)量主要集中在質(zhì)量主要集中在原子核上，但原原子核上，但原子核在整個原子子核在整個原子中所占的體積卻中所占的體積卻很小。很小。原子種類原子種類核電荷數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)中子

9、數(shù)核外電數(shù)核外電數(shù)氫原子氫原子1 11 10 01 1氦原子氦原子2 22 22 22 2碳原子碳原子6 66 66 66 6氮原子氮原子7 77 77 77 7鋁原子鋁原子1313131314141313硫原子硫原子1616161617171616氯原子氯原子1717171720201717鐵原子鐵原子2626262630302626分析下表：在一個原子中哪些數(shù)目總是相等的？分析下表：在一個原子中哪些數(shù)目總是相等的？幾個重要概念：幾個重要概念：1. 核電荷數(shù)核電荷數(shù)：原子核所帶的正電荷數(shù)。：原子核所帶的正電荷數(shù)。2. 質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)：原子核內(nèi)質(zhì)子所帶的正電荷數(shù)。：原子核內(nèi)質(zhì)子所帶的正電荷數(shù)。3

10、. 中子數(shù)中子數(shù)：原子核內(nèi)中子的數(shù)目。：原子核內(nèi)中子的數(shù)目。4. 核外電子數(shù)核外電子數(shù)：原子核外電子所帶的負(fù)電荷數(shù)。：原子核外電子所帶的負(fù)電荷數(shù)。 1. 核電荷數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)核外電子數(shù) （）（） （）（） （）（） 整個原子整個原子不顯電性不顯電性（即不帶電）（即不帶電）2. 不是每個原子核中都含有中子不是每個原子核中都含有中子 （氫原子核中不含中子）（氫原子核中不含中子）3. 原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相近，但并原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相近，但并不一定相等。不一定相等。4. 不同種類的原子其核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）不同種類的原子其核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）一定不相等。一定不相等。結(jié)論：結(jié)論：

11、實驗證明，質(zhì)子和中子是由更小的微粒實驗證明，質(zhì)子和中子是由更小的微粒“夸克夸克”構(gòu)成。構(gòu)成。 有關(guān)夸克的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)仍在探索和研究中有關(guān)夸克的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)仍在探索和研究中一杯水的微觀層次分析：一杯水的微觀層次分析：練習(xí)練習(xí): 1下列關(guān)于原子的敘述，不正確的是下列關(guān)于原子的敘述，不正確的是 ( )A原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒原子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒B原子不帶電是因為原子中不存在帶電的微粒原子不帶電是因為原子中不存在帶電的微粒C原子在不停地運動原子在不停地運動D原子是化學(xué)變化中的最小微粒原子是化學(xué)變化中的最小微粒2下列有關(guān)原子中各粒子的數(shù)量關(guān)系的說法中，下列有關(guān)原子中各粒子的數(shù)量關(guān)系的說法中，不正確的是

12、不正確的是 ( )。 A質(zhì)子數(shù)肯定等于核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)肯定等于核電荷數(shù) B質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)肯定相等質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)肯定相等 C質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)肯定相等質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)肯定相等 D質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)可能不等質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)可能不等 3某種原子，其核內(nèi)有某種原子，其核內(nèi)有32個質(zhì)子，該種原子個質(zhì)子，該種原子必然含有必然含有 ( )。 A32個電子個電子 B32個中子個中子 C16個質(zhì)子和個質(zhì)子和16個中子個中子 D16個中子和個中子和16個電子個電子4下列哪種粒子不屬于構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子下列哪種粒子不屬于構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子? ( )。 A分子分子 B原子原子 C離子離子 D電子電子5、盧瑟福、盧瑟福粒子散射實驗的結(jié)果粒子散射實驗的結(jié)果 （ ）A 證明了質(zhì)子的存在證明了質(zhì)子的存在B 證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C 證明了原子核的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量證明了原子核的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量 都集中在都集中在 一個很小的核上一個很小的核上D 說明原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道說明原子中的電子只能