原子結(jié)構(gòu)的模型(1)分析

1、第第3 3節(jié)節(jié) 原子結(jié)構(gòu)的模型（原子結(jié)構(gòu)的模型（1)1) 原子是質(zhì)量、體積都很小的微粒。那么，原子是不是構(gòu)原子是質(zhì)量、體積都很小的微粒。那么，原子是不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒？原子能不能再分？成物質(zhì)的最小微粒？原子能不能再分？一、原子結(jié)構(gòu)模型的建立一、原子結(jié)構(gòu)模型的建立1 1、道爾頓原子模型、道爾頓原子模型18031803年，英國(guó)科學(xué)家年，英國(guó)科學(xué)家道爾頓道爾頓提出了原子概念提出了原子概念，他認(rèn)為原，他認(rèn)為原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子。子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子。原子模型：原子模型：原子是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的原子是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球?qū)嵭那?。意義：意義：開(kāi)辟了從微觀世界認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的新紀(jì)元。開(kāi)辟了從

2、微觀世界認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的新紀(jì)元。實(shí)心球模型實(shí)心球模型2 2、湯姆生原子模型、湯姆生原子模型 1897 1897年，英國(guó)科學(xué)家年，英國(guó)科學(xué)家湯姆生湯姆生發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)有帶負(fù)電的電子。發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)有帶負(fù)電的電子。原子模型：原子模型：原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，電子像電子像面包面包里的里的葡萄干葡萄干那樣鑲嵌在其中。那樣鑲嵌在其中。意義：意義：電子是一種帶負(fù)電、有一定質(zhì)量的微粒，普遍存在于電子是一種帶負(fù)電、有一定質(zhì)量的微粒，普遍存在于各種原子之中。各種原子之中。而原子是電中性的。由此可見(jiàn)，而原子是電中性的。由此可見(jiàn)，原子內(nèi)還有帶正電的物質(zhì)。

3、原子內(nèi)還有帶正電的物質(zhì)。西瓜模型西瓜模型多數(shù)多數(shù)粒子穿過(guò)金屬箔后仍保持原來(lái)粒子穿過(guò)金屬箔后仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向；的運(yùn)動(dòng)方向；絕少數(shù)絕少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)；粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)；個(gè)別個(gè)別粒子被彈回。粒子被彈回。3 3、盧瑟福原子模型、盧瑟福原子模型 1911 1911年，英國(guó)科學(xué)家年，英國(guó)科學(xué)家盧瑟福盧瑟福用用帶帶正電正電的的粒子轟擊金屬箔粒子轟擊金屬箔（原子）。（原子）。原子中絕大部分空間是空的。原子中絕大部分空間是空的。原子中心有一個(gè)原子核，原子核帶正電。原子中心有一個(gè)原子核，原子核帶正電。原子核很小但幾乎集中了原子的全部質(zhì)量。原子核很小但幾乎集中了原子的全部質(zhì)量。（行星繞太陽(yáng)模

4、型）（行星繞太陽(yáng)模型） 盧瑟福提出了盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個(gè)在原子的中心有一個(gè)很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核運(yùn)動(dòng)，原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核運(yùn)動(dòng)，就像行星繞太就像行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)那樣。陽(yáng)運(yùn)動(dòng)那樣。意義：意義：修正了湯姆生的原子模型，認(rèn)識(shí)到原子核很小，居于原修正了湯姆生的原子模型，認(rèn)識(shí)到原子核很小，居于原子中心，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)。子中心，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)。4 4、波爾原子模型、波爾原子模型19131913年，丹麥科學(xué)家年，丹麥科學(xué)家

5、玻爾玻爾改進(jìn)了盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型。改進(jìn)了盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型。原子模型：原子模型：電子只能在原子內(nèi)的一些電子只能在原子內(nèi)的一些特定的穩(wěn)定軌道特定的穩(wěn)定軌道上運(yùn)動(dòng)。上運(yùn)動(dòng)。意義：意義：進(jìn)一步修正了對(duì)原子的科學(xué)認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)核外電子進(jìn)一步修正了對(duì)原子的科學(xué)認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行了表述。的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行了表述。電子云是電子在核外空間各處出現(xiàn)概率大小的電子云是電子在核外空間各處出現(xiàn)概率大小的形象化描述形象化描述。5.5.電子云模型電子云模型（19271927年年19351935年）年） 1.1.道爾頓（道爾頓（18031803年）年） 3.3.盧瑟福（盧瑟福（19111911年）

6、年） 2.2.湯姆生（湯姆生（19041904年）年） 4.4.玻爾（玻爾（19131913年）年） 5.5.電子云模型電子云模型（19271927年年19351935年）年） 實(shí)心球模型實(shí)心球模型西瓜模型西瓜模型核式結(jié)構(gòu)模型核式結(jié)構(gòu)模型分層模型分層模型（提出了原子的概念）（提出了原子的概念）（發(fā)現(xiàn)了電子）（發(fā)現(xiàn)了電子）（發(fā)現(xiàn)了原子核）（發(fā)現(xiàn)了原子核） 建立模型往往需要有一個(gè)建立模型往往需要有一個(gè)不斷完善、不斷修正不斷完善、不斷修正的過(guò)程，的過(guò)程，以使模型更接近事物的本質(zhì)。以使模型更接近事物的本質(zhì)。 原子核在原子中所占的體積極小，核外電子在核外空間原子核在原子中所占的體積極小，核外電子在核外空

7、間做高速運(yùn)動(dòng)。做高速運(yùn)動(dòng)。原子核的半徑大約是原子半徑的十萬(wàn)分之一。原子核的半徑大約是原子半徑的十萬(wàn)分之一。如果把一個(gè)原子放大成體育場(chǎng)，原子核就象體育場(chǎng)中心的一粒米。如果把一個(gè)原子放大成體育場(chǎng)，原子核就象體育場(chǎng)中心的一粒米。 原子是由原子是由帶正電荷的原子核帶正電荷的原子核和和帶負(fù)電荷的核外電子帶負(fù)電荷的核外電子構(gòu)成的。構(gòu)成的。兩者所帶的電量大小相等，電性相反，兩者所帶的電量大小相等，電性相反，因而因而原子呈電中性原子呈電中性。研究微觀粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法：用高能量的粒子撞擊、研究微觀粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法：用高能量的粒子撞擊、打碎核的方法進(jìn)行研究。打碎核的方法進(jìn)行研究。二、揭開(kāi)原子核的秘密二、揭開(kāi)原

8、子核的秘密 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們最終發(fā)現(xiàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們最終發(fā)現(xiàn)原子核原子核是由更小的兩種是由更小的兩種粒子粒子質(zhì)子質(zhì)子和和中子中子構(gòu)成。構(gòu)成。氦原子結(jié)構(gòu)氦原子結(jié)構(gòu)碳原子結(jié)構(gòu)碳原子結(jié)構(gòu)氧原子氧原子的原子核就是由的原子核就是由8 8個(gè)質(zhì)子個(gè)質(zhì)子和和8 8個(gè)中子個(gè)中子緊密相連構(gòu)成的。緊密相連構(gòu)成的。 根據(jù)科學(xué)家們的測(cè)定：根據(jù)科學(xué)家們的測(cè)定：一個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷一個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷，中中子不帶電子不帶電，如氧原子核內(nèi)有，如氧原子核內(nèi)有8 8個(gè)質(zhì)子，則氧原子核帶個(gè)質(zhì)子，則氧原子核帶8 8個(gè)單位個(gè)單位正電荷（即正電荷（即+8+8）?？茖W(xué)上把）?？茖W(xué)上把原子核所帶的電荷數(shù)稱(chēng)為核電荷原子核所帶的電荷

9、數(shù)稱(chēng)為核電荷數(shù)數(shù)，氧原子的核電荷數(shù)為，氧原子的核電荷數(shù)為8 8。思考與討論：思考與討論：為什么說(shuō)原子的質(zhì)量集中在原子核上？為什么為什么說(shuō)原子的質(zhì)量集中在原子核上？為什么原子呈電中性？原子呈電中性？ 原子核中質(zhì)子和中子的質(zhì)量近似相等，都為一個(gè)電子的原子核中質(zhì)子和中子的質(zhì)量近似相等，都為一個(gè)電子的18361836倍，故電子質(zhì)量可忽略不計(jì)。倍，故電子質(zhì)量可忽略不計(jì)。 原子核所帶的核電荷數(shù)與核外電子所帶的電荷數(shù)相等，原子核所帶的核電荷數(shù)與核外電子所帶的電荷數(shù)相等，電性相反。電性相反。分析下表，你能得到哪些信息？分析下表，你能得到哪些信息？原子種類(lèi)原子種類(lèi)核電荷數(shù)核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)中子數(shù)核外電子

10、數(shù)核外電子數(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 68 86 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原子中，核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)；原子中，核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)；原子中，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)不一定相等；原子中，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)不一定相等；并不是所有原子中都有中子；并不是所有原子中都有中子；原子的種類(lèi)不同，質(zhì)子數(shù)也不同。原子的種類(lèi)不同，質(zhì)子數(shù)也不同。原子結(jié)構(gòu)幾種模型中學(xué)

11、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(gè)質(zhì)子個(gè)質(zhì)子弧線以及數(shù)字表示電子運(yùn)動(dòng)弧線以及數(shù)字表示電子運(yùn)動(dòng)軌道和電子數(shù)目軌道和電子數(shù)目 科學(xué)家們又對(duì)質(zhì)子和中子的構(gòu)成進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子科學(xué)家們又對(duì)質(zhì)子和中子的構(gòu)成進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子都是由更微小的基本粒子和中子都是由更微小的基本粒子夸克夸克構(gòu)成的。構(gòu)成的。夸克之父蓋爾曼夸克之父蓋爾曼有關(guān)夸克的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)仍有探索和研究中有關(guān)夸克的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)仍有探索和研究中原子內(nèi)部半徑大小級(jí)別原子內(nèi)部半徑大小級(jí)別一杯水的微觀層次分析一杯水的微觀層次分析課堂練習(xí)課堂練習(xí)1 1、大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明：原子是由一個(gè)居于原子中心帶、大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明

12、：原子是由一個(gè)居于原子中心帶_電荷的電荷的_與帶與帶_電的核外電的核外_構(gòu)成。構(gòu)成。2 2、在原子中，原子核與核外電子所帶的電荷、在原子中，原子核與核外電子所帶的電荷_，_，因而原子呈電中性。在原子中，因而原子呈電中性。在原子中，_幾乎集幾乎集中了原子的全部質(zhì)量。中了原子的全部質(zhì)量。電量大小相等電量大小相等電性相反電性相反原子核原子核3 3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們最終發(fā)現(xiàn)原子核是由、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們最終發(fā)現(xiàn)原子核是由_和和_構(gòu)成，其中帶正電荷的是構(gòu)成，其中帶正電荷的是_，不帶電的是，不帶電的是_。進(jìn)一。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這兩種粒子又都是由步研究發(fā)現(xiàn)，這兩種粒子又都是由_構(gòu)成。構(gòu)成。4 4、科學(xué)上把

13、、科學(xué)上把_所帶的電荷數(shù)稱(chēng)為核電荷數(shù)，在原子中，所帶的電荷數(shù)稱(chēng)為核電荷數(shù)，在原子中，核電荷數(shù)核電荷數(shù)_=_=_。正正原子核原子核負(fù)負(fù)電子電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子質(zhì)子質(zhì)子中子中子夸克夸克原子核原子核質(zhì)子數(shù)質(zhì)子數(shù)電子數(shù)電子數(shù)6 6、在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上，首先提出原子是一個(gè)實(shí)心球、在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上，首先提出原子是一個(gè)實(shí)心球體的是（體的是（ ） A. A.湯姆生湯姆生 B. B. 盧瑟福盧瑟福 C. C. 道爾頓道爾頓 D. D. 玻爾玻爾 C C5 5、提出原子核結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是、提出原子核結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是_，發(fā)現(xiàn)原子里，發(fā)現(xiàn)原子里有電子的科學(xué)家是有電子的科學(xué)家是_。盧瑟福盧瑟福湯姆生湯姆生

14、7 7、近日，某省發(fā)現(xiàn)部分大米鎘超標(biāo)，鎘超標(biāo)易引起鎘中毒。、近日，某省發(fā)現(xiàn)部分大米鎘超標(biāo)，鎘超標(biāo)易引起鎘中毒。鎘元素的核電荷數(shù)為鎘元素的核電荷數(shù)為4848，相對(duì)原子質(zhì)量為，相對(duì)原子質(zhì)量為112112，則鎘原子的，則鎘原子的核外電子數(shù)是核外電子數(shù)是( )( ) A.48 B.64 C.112 D.160 A.48 B.64 C.112 D.160 A A8 8、原子結(jié)構(gòu)模型的建立，經(jīng)過(guò)了幾代科學(xué)家的艱辛努力，直、原子結(jié)構(gòu)模型的建立，經(jīng)過(guò)了幾代科學(xué)家的艱辛努力，直到現(xiàn)在仍在探索中。其中，行星模型的提出標(biāo)志著原子結(jié)構(gòu)的到現(xiàn)在仍在探索中。其中，行星模型的提出標(biāo)志著原子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代模型的問(wèn)世，如圖是鋰原子結(jié)構(gòu)的行星模型，圖中原子核現(xiàn)代模型的問(wèn)世，如圖是鋰原子結(jié)構(gòu)的行星模型，