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第二章 粒子的模型与符号
浙教版八年级下册
第3节 原子结构的模型（1）
－－－原子结构模型的建立
教学目标
科学观念：了解原子的构成；了解原子结构模型的具体内容，
在历史上的发展过程，体验建立模型的思想；了解卢瑟福
实验现象和建立猜想的过程；
科学思维：培养学生建立模型的能力，查找资料的能力；
探究实践：培养学生根据分析获得的证据，得出结论的能力，
进一步培养学生的表达能力；
态度责任：让学生感受模型建立的发展过程，体念科学发展历
程的艰辛，感受科技发展和科学进步之间个关系。
复习导入
1、举出几例由分子、原子构成的物质；
2、试用模型表示水分子、甲烷分子、氧分子等微粒。
水是由水分子构成的，每个水分子中含1个氧原子和2个氢原子；氧气是由氧分子构成的，每个氧分子中含2个氧原子；二氧化碳是由二氧化碳分子构成的；每个二氧化碳分子中含1个碳原子和2个氧原子；金属都是由原子直接构成的，如铁是由铁原子构成的；硅、碳、硫等都是原子直接构成的，……。
碳原子 氧原子 氢原子
水分子
甲烷分子
氧分子
新知导入
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？人类认识原子的过程是漫长的……。
新知讲解
一、原子结构模型的建立
1、道尔顿原子模型：
19世纪初,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为原子是微小的不可分割的实心球体。
新知讲解
2、汤姆生原子模型：
1897年，汤姆生提出新的原子结构模型。他认为，正电荷均匀地分布在原子之中，而电子就像是面包中的葡萄干一样散布在原子的正电荷之中。
很快，道尔顿的实心原子模型与汤姆生的枣糕原子模型很快被卢瑟福的α粒子散射实验所否定。
新知讲解
3、卢瑟福的核式原子结构模型：
1911年英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型。
新知讲解
发现过程：
卢瑟福用带正电的 α 粒子轰击金属箔，实验
发现多数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。
分析：
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里，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。
视频：
卢瑟福核式的原子核结构
（点击图片播放）
新知讲解
4、玻尔的原子结构模型：
1913 年，丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
他认为：①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，不辐射能量。②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量；③当且仅当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会辐射或吸收能量。
新知讲解
从原子结构模型建立的过程，我们可以发现建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程， 以使模型更接近事物的本质。
人类认识原子的过程是漫长的、永无止境的……。
5、现代电子云原子结构模型：
20世纪初，科学家发现了中子，提示了
微观世界波粒二象性规律，认识到原子核外
电子的运动不遵循经曲力学的原理，建立用
量子力学方法描述核外电子运动的数学模型。
现代电子云原子结构模型
新知讲解
二、原子结构模型
1、原子结构模型：
原子是由带1个正电荷的原子核与一定数量的带负电荷的核外电子构成的。
为了探索原子内部的构造，科学家们进行了无数次实验。他们使用原子模型来表示原子并用实验不断地修正模型。
新知讲解
2、原子呈电中性的原因：
原子中，原子核与核外电子所带的电量大小相等，电性相反，因而原子呈电中性。
新知讲解
3、原子质量几乎集中在原子核：
原子核在原子中所占的体积极小，核外电子在核外空间做高速运动。
原子核的半径大约是原子半径的十万分之一。原子核的体积虽然很小，但原子核几乎集中了原子的全部质量，电子的质量相对要小得多。
碳原子结构模型
氧原子结构模型
新知讲解
三、揭开原子核的秘密
由于原子核很小，又带正电荷，因此，要认识原子核的结构就更困难了。科学家用高能量的粒子撞击核的方法来揭示原子核的秘密。
1、原子核的结构模型：
通过实验，科学家们最终发现原子核是由更小的两种粒子——质子和中子构成。
视频：
原子核结构
（点击图片播放）
新知讲解
2、原子核带正电：
根据科学家们的测定：一个质子带一个单位正电荷，中子不带电，所以原子核带正电。
新知讲解
3、 核电荷数：
科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数。
不同原子的原子核，其核电荷数是不同的。
碳原子的核 电荷数为6
原子中，核电荷数＝质子数＝核外电子数。
新知讲解
4、 原子核的结构举例：
1）原子核结构：
氧原子核内有8个质子，则氧原子核带8个单位正电荷（即+8），其中核电荷数为8。
2）碳原子核结构：
碳原子核内有6个质子，则碳原子核带6个单位正电荷（即+6），其中核电荷数为6。
碳原子的核电荷数为6
氧原子的核电荷数为8
新知讲解
5、 粒子的质量很小：
原子中电子的质量在整个原子质量中所占的比例极小，原子的质量主要集中在原子核上。
新知讲解
6、夸克：
科学家们又对质子和中子的构成进行了研究，发现质子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的。
视频：
（点击图片播放）
课堂练习
1、在原子核里一定含有的微粒是（ ）
A. 质子和中子 B. 质子
C. 中子 D. 质子和电子
B
课堂练习
2、图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图乙所示的原子核式结构。下列说法错误的是（ ）
A．卢瑟福在研究过程中采用了控制变量法
B．α粒子可能是某种原子的原子核
C．图乙所示原子核式结构是一种模型
D．通过该实验可知原子是空心的
A
课堂练习
3、2020年12月初，考古发掘队在三星堆遗址5号祭祀坑中出土了举世绝美的黄金面具。已知金(Au)原子的相对原子质量是197，质子数是79，以下说法正确的是( )
A．金(Au)属于非金属元素
B．该原子的核电荷数是79
C．该原子的核外有118个电子
D．该原子的核内有79个中子
B
课堂练习
4、下列因果关系错误的是( )
A．因为分子构成不同，所以水和过氧化氢的化学性质不同
B．因为质子数不同，所以碳原子和氮原子所属的元素种类不同
C．因为碳原子排列方式不同，所以金刚石和石墨的性质完全不同
D．因为电子层数及最外层电子数不同，所以钠原子和钠离子 的化学性质不同
C
课堂练习
5、如图为某原子结构模型的示意图，其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子，下列说法正确的是（ ）
A．决定该原子种类的粒子是b
B．原子的质量集中在a和c上
C．原子中b与c的数目一定相同
D．原子中a与c的数目一定相同
D
课堂练习
6、人们为了揭示原子结构的奥秘,经历了漫长的探究过程。1911 年物理学家卢瑟福用 带正电的α粒子轰击金属箔。实验发现:多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动 方向,极少数α粒子发生了较大角度的偏转。
（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型,认为原子的中心有一个很小的 。
（2）当用α粒子轰击金属箔时,图中四条运动轨迹不可能出现的是 (填字母)。
原子核
C
课堂练习
7、如图是 1～18号元素原子最外层电子数与原子核电荷数的关系图。试回答：
（1）一个 Mg2+核外共有 个电子；Cl－的最外层电子数和 原子的最外层电子数相同；
（2）通过对该图的分析，你能发现哪些规律？请写出其中一个 。
10
Ar（或 Ne）
随着核电荷数的递增，最外层电子数呈周期性变化
课堂练习
8、下表是某位同学收集的一些微粒的资料，请根据表格数据回答下列问题。
（1）上述粒子中属于原子的是 。
（2）根据表格信息可知 C 的带电性为 。
（3）表格中互为同位素的粒子是 。
（4）比较 C 与 D 两种粒子，其中质量较大的是 。
AD
带两个单位的负电荷
AD
D
课堂总结
1、卢瑟福的核式原子结构模型认为：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里，带负电的电子在核外空间绕核运动。
2、从原子结构模型建立的过程，我们可以发现建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程， 以使模型更接近事物的本质。
3、原子是由带正电荷的原子核和断地修正模型。带负电荷的核外电子构成的。两者所带的电量大小相等，电性相反，因而原子呈电中性。
4、原子核是由质子和中子构成。原子核几乎集中了原子的全部质量。
5、一个质子带一个单位正电荷，中子不带电，原子核所带的电荷数称为核电荷数。
6、质子和中子都是由 更微小的基本粒子——夸克构成的。
板书设计
2.3 原子结构的模型（1）
1、 原子结构的模型
2、原子结构：
汤姆生的“原子实心结构”
卢瑟福的“原子的核式结构模型”
玻尔的“能级原子结构”
被否定
被肯定、发展
原子
原子核（+）
核外电子（－）
质子（+）－夸克
中子（不带电）－夸克
1）原子中，质子数＝核电荷数＝核外电子数
2）质子数与核外电子数电性相反，电量相等；整个原子不呈电性。
3）原子核中不一定有中子。
作业布置
1、复习本课时主要内容；
2、完成作业本上相应内容。
3、完成学案中“课后巩固”；
4、继续查阅原子结构模型的相应资料，学生小组内相互交流，并以小组为单位形成小报，由老师安排时间评比。
谢谢
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