2.3 原子结构的模型（1）教学课件（共26张PPT）

(共26张PPT)
马王堆汉墓考古现场
科学家应用碳-14（碳的一种同位素原子）测出长沙马王堆出土的女尸墓葬距今约2000多年。
§2.3
原子结构的模型
第一课时
原子结构模型的建立
原子是质量、体积都很小的微粒。那么，原子是不是构成物质的最小微粒？原子能不能再分？人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。
道尔顿-实心球模型
英国科学家道尔顿发现了原子，并提出最早的原子结构模型：原子是一个坚硬的实心小球。
原子能不能再分？
以小组为单位，展示预习成果。
第一组
第二组
第三组
1.道尔顿原子模型（1803年）
3.卢瑟福原子模型（1911年）
2.汤姆生原子模型（1897年）
4.玻尔原子模型（1913年）
5.电子云模型（1927年—1935年）
实心球模型
葡萄干蛋糕模型
核式结构模型
分层模型
电子云模型
原子结构模型的发展史
小结
原子
原子核
核外电子
正电荷
负电荷
原子核体积极小，但几乎集中了原子的全部质量。
核外电子在核外空间做高速运动。
建模
一个氦原子的原子核外有2个核外电子，请尝试建立一个氦原子结构的模型。
原子结构
原子核的结构
物质
分子
原子
原子核
电子
质子
中子
带正电荷
带负电荷
1.6726×10-27千克
不带电
1.6748×10-27千克
9.1176×10-31千克
不带电
小结:
原子的质量主要集中在原子核上，但原子核很小。
原子核所带的正电荷数目称为核电荷数。
原子核内质子的个数称为质子数。
原子核内中子的个数称为中子数。
在一个原子中哪些项目的数目总是相等的？
1.在原子中：核电荷数
=
质子数
=
核外电子数
原子种类
核电荷数
质子数
中子数
核外电子数
氢原子
1
1
0
1
氦原子
2
2
2
2
碳原子
6
6
8
6
氮原子
7
7
7
7
铝原子
13
13
14
13
硫原子
16
16
17
16
氯原子
17
17
20
17
铁原子
26
26
30
26
2.原子中,中子数不一定等于质子数。
为什么原子呈电中性？
质子和中子是由更小的微粒“夸克”构成。
一杯水的微观层次分析
有待同学们将来去发展充实。。。
夸克能不能再分？
原子结构模型的建立
汤姆生的研究
之
约瑟夫·约翰·汤姆逊（Thomson，Joseph
John），英国物理学家，电子的发现者。
约瑟夫·约翰·汤姆逊是第三任卡文迪许实验室主任，以其对电子和同位素的实验著称。
约瑟夫·约翰·汤姆生
（1856年-1940年）
在19世纪中期已有人提出了电子理论，但当时并没有引起人们的广泛重视。
1896年洛伦兹的电子理论解释了塞曼效应。
1897年汤姆生在他那有名的实验中，测定了阴极射线的电荷与质量的比值（后来称做电子的“荷质比”），并通过在卡文迪许实验室进行的电磁场偏转实验和威尔孙云室的轨迹观察，最终确认了电子的存在。
汤姆生的观点：
电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。
汤姆生原子模型：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。
1897年，电子的发现最先敲开了通向基本粒子物理学的大门，它宣告了原子是由更基本的粒子组成的，并预告着物理学新时期的即将到来。
意义
卢瑟福和他的几万张照片
——原子模型的建立
实验原理
用带正电的ɑ粒子轰击金属箔，观察ɑ粒子的运动方向是否改变。
实验现象
绝大多数的α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，但有少数α粒子发生了较大角度的偏转。大约有1/8000
的α粒子偏转角度大于90°，甚至观察到偏转角等于150°的散射。这些都无法用汤姆森模型说明。
卢瑟福的观点
在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核内，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动那样。
1871年8月30日生于新西兰的一个手工业工人家庭。23岁时获得了三个学位（文学学士、文学硕士、理学学士）。
1895年获得英国剑桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室，成为汤姆生的研究生。
1898年，在汤姆生的推荐下，担任加拿大麦吉尔大学的物理教授。
1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理系主任。1919年接替退休的汤姆生，担任卡文迪许实验室主任。1925年当选为英国皇家学会会长。
1937年10月19日因病在剑桥逝世，与牛顿和法拉第并排安葬，享年66岁。
人物故事——“诺贝尔之父”卢瑟福
人物故事——“诺贝尔之父”卢瑟福
揭开原子的面纱
原子，对于我们而言，既熟悉又神秘。我们知道它，却不认识它。我们知道它是构成分子的微粒，却对它的内部一无所知。
道尔顿、汤姆生、卢瑟福……追求真理的路上并不寂寞。一代一代的科学家们坚持不懈的努力，原子的形象越来越清晰。
然而，我们没有停下追求真理的脚步……
1913年，丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，认为电子智能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
20世纪20年代以来，现代科学家提出了电子云模型：
电子绕核运动形成一个带负电荷的云团。