物質(zhì)構(gòu)成的奧秘

第1課時(shí)第三單元物質(zhì)構(gòu)成的奧秘課題2原子結(jié)構(gòu)常見的一些物質(zhì)由分子構(gòu)成，分子由原子構(gòu)成，那么，原子是由什么構(gòu)成的，可以再分嗎?

科學(xué)家們對(duì)原子的結(jié)構(gòu)做了大量的研究和探索，對(duì)原子的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了以下幾個(gè)歷程。道爾頓原子模型原子結(jié)構(gòu)的探索歷程道爾頓1803年提出：實(shí)心小球模型道爾頓認(rèn)為原子是組成物質(zhì)的最小單元，是個(gè)堅(jiān)硬的不可分割的實(shí)心小球。對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)：①原子是不可再分的粒子；②原子是個(gè)實(shí)心小球；③同種元素的原子的各種性質(zhì)和質(zhì)量都相等。湯姆孫“葡萄干布丁”模型原子結(jié)構(gòu)的探索歷程湯姆孫1904年提出：葡萄干布丁模型湯姆孫發(fā)現(xiàn)原子中存在電子，證明原子可分，并提出了“葡萄干布丁”的原子模型，認(rèn)為原子是一個(gè)圓球狀內(nèi)充斥著正電荷，而帶負(fù)電的電子像一粒粒葡萄干一樣均勻鑲嵌在其中。湯姆孫“葡萄干布丁”模型原子結(jié)構(gòu)的探索歷程湯姆孫1904年提出：葡萄干布丁模型對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí):①原子可以分為帶負(fù)電的電子和帶正電荷的物質(zhì)；②原子是個(gè)平均分布正電荷的球體，帶負(fù)電的電子相嵌在其中；③電子是靜止不動(dòng)的。1909年著名物理學(xué)家盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)(金箔實(shí)驗(yàn))，提出了原子的核式模型。他用一束帶正電的、質(zhì)量比電子大得多的高速運(yùn)動(dòng)的α粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)α粒子能穿透金箔而不改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)方向一小部分α粒子改變了原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向有極少數(shù)α粒子被彈了回來(lái)盧瑟福核式模型原子結(jié)構(gòu)的探索歷程盧瑟福1911年提出：核式模型(行星模型)核式原子的結(jié)構(gòu)模型的基本觀點(diǎn)：①原子質(zhì)量幾乎全部集中在直徑很小的帶正電的原子核上；②原子內(nèi)部大部分體積是空的；③帶負(fù)電的電子隨意的繞帶正電荷的原子核運(yùn)動(dòng)。波爾軌道能級(jí)模型原子結(jié)構(gòu)的探索歷程波爾1913年提出：波爾量子化模型1913年波爾原子模型指出：電子不是隨意占據(jù)在原子核的周圍，而是在固定層面上運(yùn)動(dòng)。波爾軌道能級(jí)模型原子結(jié)構(gòu)的探索歷程波爾1913年提出：波爾量子化模型對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí):①原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上，繞原子核運(yùn)動(dòng)；②在不同軌道上的運(yùn)動(dòng)的電子具有不同的能量；③當(dāng)電子從一個(gè)軌道躍遷到另個(gè)軌道時(shí)，才會(huì)輻射或吸收能量。原子的體積很小原子的構(gòu)成1

nm=10-9

m原子不是一個(gè)實(shí)心球體原子是由居于原子中心的原子核和核外電子構(gòu)成的原子核帶正電荷，電子帶負(fù)電荷觀察圖片，你想到了什么?現(xiàn)代電子云模型電子原子核質(zhì)子中子原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成原子(中心)原子核核電荷數(shù)(帶正電)(核外)核外電子(帶負(fù)電)質(zhì)子中子(每個(gè)質(zhì)子帶1單位正電荷)(不帶電)(每個(gè)電子帶1單位負(fù)電荷)原子內(nèi)質(zhì)子數(shù)不同，原子種類也不同分析下面的表格，你能發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律?原子種類質(zhì)子數(shù)中子數(shù)核外電子數(shù)氫101碳666氧888鈉111211氯171817核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)質(zhì)子數(shù)不一定等于中子數(shù)氫原子的原子核中沒有中子原子(中心)原子核核電荷數(shù)(帶正電)(核外)核外電子(帶負(fù)電)質(zhì)子中子(每個(gè)質(zhì)子帶1單位正電荷)(不帶電)(每個(gè)電子帶1單位負(fù)電荷)原子的構(gòu)成原子的構(gòu)成決定原子的種類粒子種類質(zhì)量質(zhì)子1.6726×10-27kg中子1.6749×10-27kg電子質(zhì)子質(zhì)量的1/1836觀察對(duì)比表格中的數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論?原子的質(zhì)量主要集中在原子核上【例1】如果為某原子的結(jié)構(gòu)示意圖，該原子的原子核中有()A.6個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子

B.8個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子C.6個(gè)質(zhì)子和8個(gè)電子

D.8個(gè)質(zhì)子和6個(gè)電子A

結(jié)論：由于原子核內(nèi)質(zhì)子所帶正電荷與核外電子所帶負(fù)電荷數(shù)量相等、電性相反，所以原子不顯電性。鐵是由原子直接構(gòu)成的物質(zhì)，用手觸摸鐵不會(huì)被電到說明鐵原子不帶電，鐵原子不帶電的原因?質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)核電荷數(shù)原子序數(shù)等等就學(xué)哈為了進(jìn)行科學(xué)研究，科學(xué)家通過質(zhì)譜儀對(duì)原子質(zhì)量進(jìn)行了測(cè)定。通過原子質(zhì)量測(cè)定就可以尋找新元素或者同位素。質(zhì)譜儀中國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授為相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定作出了卓越貢獻(xiàn)。他于1983年當(dāng)選為國(guó)際原子量委員會(huì)委員。他主持測(cè)定了銦、銥、銻、鈾、鈰、鉺、鍺、鋅、鏑幾種元素相對(duì)原子質(zhì)量的新值，被國(guó)際原子量委員會(huì)采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)無(wú)機(jī)化學(xué)第一人對(duì)比以下數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論?一個(gè)氫原子的質(zhì)量一個(gè)氧原子的質(zhì)量一個(gè)鐵原子的質(zhì)量0.00000000000000000000000000167kg，即1.67×10-27千克0.00000000000000000000000002657kg，即2.567×10-26千克0.00000000000000000000000009288kg，即9.288×10-26千克不同原子的質(zhì)量不同原子的質(zhì)量很小數(shù)值太小，書寫和使用都不方便相對(duì)原子質(zhì)量發(fā)展歷程1803年，道爾頓用氫的原子量為1作為相對(duì)原子量的基準(zhǔn)1826年，貝采利烏斯改為氧原子量的1/100為基準(zhǔn)1860年，斯塔用氧原子量的1/16為基準(zhǔn)1929年，物理學(xué)界用氧的1/16作為原子量基準(zhǔn)，化學(xué)界還沿用原來(lái)的基準(zhǔn)，從此原子量出現(xiàn)兩種標(biāo)度1940年國(guó)際原子量委員會(huì)確定以1.000275作為兩種標(biāo)度的換算因子：物理原子量=1.000275×化學(xué)原子量1959年，在慕尼黑召開的國(guó)際純粹暨應(yīng)用物理學(xué)聯(lián)合會(huì)，德國(guó)馬陶赫用C=12作為原子量基準(zhǔn)，提交國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)，1960年接受該建議1961年，在蒙特利爾召開的國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)上，正式通過該新基準(zhǔn)1979年，由國(guó)際相對(duì)原子質(zhì)量委員會(huì)提出原子量的定義碳-12原子的質(zhì)量×1/12某原子的質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量＝相對(duì)原子質(zhì)量是一個(gè)比值，單位為“1”，一般不讀出也不寫出相對(duì)原子質(zhì)量以一種碳原子(碳-12)質(zhì)量的1/12為標(biāo)準(zhǔn)，其他原子的質(zhì)量跟標(biāo)準(zhǔn)相比較所得的比值(符號(hào)為Ar)定義公式單位碳-12：含有6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子，其質(zhì)量的1/12約等于1.6605×10-27kg【例1】一個(gè)碳原子的質(zhì)量是1.993×10-26千克，一個(gè)氧原子的質(zhì)量是2.657×10-26千克，一個(gè)鐵原子的質(zhì)量是9.288×10-26千克，求氧原子和鐵原子的相對(duì)原子質(zhì)量(保留整數(shù))。大氧原子相對(duì)原子質(zhì)量：鐵原子相對(duì)原子質(zhì)量：Ar＝2.657×10-26×1/121.993×10-26＝15.997≈169.288×10-26Ar＝×1/121.993×10-26＝55.923≈56實(shí)際質(zhì)量大的原子，相對(duì)質(zhì)量

。相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)粒子種類質(zhì)量相對(duì)質(zhì)量質(zhì)子1.6726×10-27kg1中子1.6749×10-27kg1電子質(zhì)子質(zhì)量的1/1836質(zhì)量很小忽略不計(jì)從表格中數(shù)據(jù)可知：原子的質(zhì)量主要集中在原子核上，原子中電子的質(zhì)量很小忽略不計(jì)，質(zhì)子和中子的質(zhì)量跟碳原子(碳-12)質(zhì)量的1/12的比值約等于1。原子質(zhì)量與相對(duì)原子質(zhì)量有哪些不同呢?相對(duì)原子質(zhì)量跟“原子質(zhì)量”意義上不同，值也不同，原子質(zhì)量是實(shí)際質(zhì)量、相對(duì)原子質(zhì)量是相對(duì)質(zhì)量01相對(duì)原子質(zhì)量和“原子質(zhì)量”成正比，即“原子質(zhì)量大的，相對(duì)原子質(zhì)量也大”02相對(duì)原子質(zhì)量是原子間質(zhì)量之比，它的國(guó)際單位是“1”，通常省略不寫03在一般的化學(xué)計(jì)算中，多采用相對(duì)原子質(zhì)量的近似值。相對(duì)原子質(zhì)量可從書后附錄Ⅱ中查到。夸克(英語(yǔ)：quark)是一種參與強(qiáng)相互作用的基本粒子，也是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元?？淇嘶ハ嘟Y(jié)合，形成一種復(fù)合粒子，叫強(qiáng)子。強(qiáng)子中最穩(wěn)定的是質(zhì)子和中子，它們是構(gòu)成原子核的單元。由于一種叫“夸克禁閉”的現(xiàn)象，夸克不能夠直接被觀測(cè)到，或是被分離出來(lái)，只能夠在強(qiáng)子里面找到?！淇四壳半A段世界學(xué)者發(fā)現(xiàn)組成物質(zhì)的最小粒子1．人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是逐漸深入的。下列說法錯(cuò)誤的是A．英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出一切物質(zhì)都由原子構(gòu)成，原子很小、不可再分B．湯姆森發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，糾正了“道爾頓原子論”中原子不可再分的觀點(diǎn)C．盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)，推測(cè)原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的D．三位科學(xué)家都運(yùn)用了推理和模型來(lái)表達(dá)他們的理論成果【答案】B2.下列關(guān)于相對(duì)原子質(zhì)量的敘述正確的是()A.相對(duì)原子質(zhì)量就是等于原子的實(shí)際質(zhì)量B.相對(duì)原子質(zhì)量沒有單位C.氧的相對(duì)原子質(zhì)量為16gD.相對(duì)原子質(zhì)量大的原子真實(shí)質(zhì)量也大D3．盧瑟福在測(cè)定原子構(gòu)成時(shí)做了如下實(shí)驗(yàn)：用α粒子(帶正電荷的氦核)轟擊一張極薄的金箔，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)α粒子通過了金箔，極少數(shù)α粒子發(fā)生偏移或被彈回。根據(jù)上述現(xiàn)象得出以下結(jié)論，其中正確的是A．金原子是實(shí)心球體，緊密排列

B．金原子核的體積很大C．金原子核帶正電荷

D．金原子質(zhì)量與α粒子質(zhì)量相等【答案】C4.等質(zhì)量的鈉、鎂、鐵、銅四種金屬，所含原子數(shù)目最少的是()鈉

B.鎂

C.鐵

D.銅D5．日本不顧國(guó)際社會(huì)的強(qiáng)烈反對(duì)，將核污水排放入海洋。所排核污水中有大量的氚，氚是指核內(nèi)有1個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子的氫原子，下列示意圖能正確表示氚原子結(jié)構(gòu)的是