第二章 第3节 第3节 原子结构的模型 课时1（同步课件 26张PPT）-2024-2025学年八年级科学（浙教版）

(共26张PPT)
2.3第3节 原子结构的模型(一)
浙教版八年级科学下册
第二章 微粒的模型与符号
把照相机对着北极星附近的星空进行延时摄影，就会得到一张星星绕北极星运动的轨迹照片。通过这张照片，我们能否推断地球到底是怎样运动的
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。原子结构的模型是在实验和探索中不断地修正和完善的。
新课导入
一、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？
原子能不能再分呢？
一、原子结构模型的建立
人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。
一、原子结构模型的建立
(1)原子结构模型的建立历程
①道尔顿的实心球模型
a.模型建立的时间和依据
1803年,英国科学家道尔顿提出了原子的概念,他认为原子是构成物质的最小单位。
b.当时对原子的认识认为原子是一个实心球体。
　英国化学家道尔顿
一、原子结构模型的建立
②汤姆生的枣糕模型(又叫西瓜模型)
a.模型建立的时间和依据1897年,英国物理学家汤姆生发现了电子(电子带负电),而原子是呈电中性的,即原子内还有带正电的物质。
b.当时对原子的认识认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中。
英国物理学家汤姆生
一、原子结构模型的建立
汤姆生原子模型：
原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干那样镶嵌其中。
一、原子结构模型的建立
③卢瑟福的核式结构模型(又叫行星模型)
a.模型建立的时间和依据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a粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向,但有极少数a粒子发生了较大角度的偏转,甚至有个别的α粒子被弹回。在分析实验结果的基础上,卢瑟福提出了原子的核式结构模型(即原子结构的现代模型)。
b.当时对原子的认识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。
一、原子结构模型的建立
④玻尔的分层模型
a.模型建立的时间和依据1913年,丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型。
b.当时对原子的认识原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动(即电子是“分层”运动的)。建立模型往往需要一个不断完善、不断修正的过程,以使模型更接近事物的本质。
丹麦物理学家玻尔
（N.Bohr,1885~1962)
玻尔模型
一、原子结构模型的建立
小结：原子结构模型的发展史
道尔顿原子模型（1803年）
汤姆生原子模型（1904年）
卢瑟福原子模型（1911年）
玻尔原子模型（1913年）
电子云模型（1927年—1935年）
一、原子结构模型的建立
(2)原子的构成
原子是由一个居于中心的带正电荷的原子核与带负电荷的核外电子构成的。电子在原子核外空间做高速运动,一个电子带一个单位负电荷，原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷总数相等,即两者所带的电量大小相等,电性相反,原子呈电中性。
一、原子结构模型的建立
(3)原子核与原子大小的比较
原子很小,原子核更小。原子核的半径大约是原子半径的十万分之一。
例1. 1911年，英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔，得到了如图所示的实验现象。该实验不能得出的结论是（　　）
A．原子中原子核的体积很小
B．原子中原子核的质量较大
C．原子中原子核带正电
D．原子核由质子和中子构成
【答案】D
【解答】A、带正电的α粒子轰击金属箔，大多数α粒子不改变原来的方向直接通过，说明原子中原子核的体积很小，选项说法正确；B、带正电的α粒子轰击金属箔，极少数α粒子被反弹回来，说明α粒子碰到的原子核的质量比较大，选项说法正确；C、带正电的α粒子轰击金属箔，有极少数α粒子被反弹回来，说明α粒子碰到的原子核带正电荷，选项说法正确；D、带正电的α粒子轰击金属箔，不能证明原子核是由质子和中子组成，选项说法错误。故选：D。
二、揭开原子核的秘密
(1)原子的构成
①原子核是由更小的两种粒子--质子和中子构成的(氢原子除外)。
②原子核带正电、原子核中一个质子带一个单位正电荷,中子不带电;核外电子带负电,一个电子带一个单位负电荷。而原子呈电中性,因此质子数=核外电子数。③科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数。核电荷数=质子数。
二、揭开原子核的秘密
(2)构成原子的各种粒子之间的关系
①核电荷数=质子数=核外电子数。如氧原子核内有8个质子,则氧原子核带8个单位正电荷(即十8),即核电荷数为8,而核外电子数也为8。
②中子数不一定等于质子数。如钠原子的质子数为11,而中子数为12，两者并不相等。
③原子核内一定有质子,但不一定有中子。如普通氢原子核内只有1个质子而没有中子。
二、揭开原子核的秘密
带正电
带负电
原子核
核外电子
原子
（每个电子带一个单位的负电荷）
①原子的构成及各微粒的质量
二、揭开原子核的秘密
②原子中电子的质量在整个原子质量中所占的比重极小,原子的质量主要集中在原子核上。
二、揭开原子核的秘密
(4)科学家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。夸克还可以再分。有关夸克的结构和性质还在研究中。
例2. 下列说法错误的是( )
A.原子的质量主要集中在原子核上,但电子运动的范围远远大于原子核的大小
B.现代科学家们在实验中发现电子在原子核周围像“云雾”一样,因而提出“电子云模型”
C.电子在原子核周围做高速运动,一个电子带一个单位的负电荷,因而整个原子显负电
D.科学家研究发现夸克是构成质子和中子的基本粒子
【答案】C
【解答】原子中原子核和电子所带的正、负电荷总数相等,即两者所带的电量大小相等,电性相反,因而整个原子是呈电中性的。
核废水中含有大量的氚，一旦进入人体可能会对人造成辐射损害。氕原子和氚原子结构如图所示，下列说法正确的是（　　）
课堂小练习
【答案】C
【解析】A、氕原子与氚原子质子数相同，中子数不同，由于相对原子质量=质子数+中子数，因此相对原子质量不同，不符合题意；B、氕原子与氚原子的核外电子数相同，都等于1，不符合题意；C、氕原子与氚原子的质子数相同，符合题意；D、氕原子与氚原子的中子数不相同，不符合题意。故选：C。
A．氕原子与氚原子相对原子质量相同
B．氕原子与氚原子的核外电子数不同
C．氕原子与氚原子的质子数相同
D．氕原子与氚原子的中子数相同
如图为小塘制作的原子模型，外圈上小球为电子，内圈为原子核。下列说法正确的是（　　）
A．该模型表示一种碳原子
B．该原子的核电荷数为2
C．该原子的质量主要集中在2个电子上
D．该原子核由2个中子和2个电子构成
【答案】B
【解析】A、由模型可知该原子核外有2个电子，核内有2个质子，故该模型表示的是氦原子，故A错误；
B、由模型可知该原子核外有2个电子，核内有2个质子，核电荷数为2，故B正确；
C、原子的质量主要集中在原子核上，故C错误；
D、由模型可知该原子核由2个质子和2个中子构成，故D错误；
故选：B。
课堂小练习
1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。根据实验，不能获得的结论是（　　）
A．金原子核带正电
B．金原子核外电子带负电
C．金原子核体积很小
D．金原子核的质量比α粒子大得多
课堂小练习
【答案】B
【解析】A、一小部分改变了原来的方向，又因为α粒子带正电，所以遇到了带正电的微粒才改变了方向，说明了金原子核带正电，故A说法正确；B、该实验的三种现象根本不能说明核外电子所带电荷情况，故B说法错误；C、大多数α粒子能穿过金箔且不改变原来的前进方向，说明原子核的体积很小，原子核外空间很大，故C说法正确；D、有极少数的α粒子被反弹了回来，说明遇到了质量很大的东西，即原子核质量很大，故D说法正确。故选：B。
课堂小练习
【答案】B
【解析】A、1个氦合氢离子（HeH+）中含有2个原子核，故选项说法错误。
B、1个氦合氢离子（HeH+）中含有2个原子核，氦原子核内质子数为2，氢原子核内质子数为1，则共有3个质子，故选项说法正确。C、1个氦合氢离子（HeH+）中含有2个原子核，氦原子核内质子数为2，氢原子核内质子数为1，则共有3个质子，1个氦合氢离子（HeH+）带1个单位的正电荷，则其核外电子数为3-1=2，故选项说法错误。
D、相对质量为4+1=5，故选项说法错误。故选：B。
2019年科学家首次在太空中检测到氦合氢离子（HeH+），关于1个HeH+下列说法正确的是（　　）
A．有1个原子核 B．共有3个质子
C．共有4个电子 D．相对质量为3
课堂小练习
【答案】C
【解析】A、原子是由原子核和核外电子构成，原子核是由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电，则表示的微粒为质子，该选项说法不正确；B、相对原子质量≈质子数+中子数，由图He-3中，有2个质子和1个中子，则相对原子质量为3，该选项说法正确；C、氦为2号元素，原子序数=原子的质子数，则He-3与He-4的质子数均为2，该选项说法不正确；D、决定元素化学性质的为最外层电子数，由于He-3与He-4和核外电子数均为2，均属于稳定结构，则化学性质相似，该选项说法不正确。故选：B。
蓝色起源公司近年来一直致力于用月壤实现太阳能发电，据了解月壤中有丰富的资源，尤其是应用于可控核聚变的燃料He-3。如图所示为He-3及其同位素原子He-4的结构示意图，下列说法正确的是（　　）
A．“ ”表示的微粒为中子
B．He-3的相对原子质量为3
C．He-3与He-4的质子数分别为3和4
D．He-3与He-4的化学性质不同
课堂小练习
1934年科学家在实验中发现了氢元素的一种同位素原子——氚，氚的质子数为1，中子数为2，则下列能表示其原子结构的是（　　）
【答案】B
【解析】氚的原子核是一个质子和两个中子组成的，核外由一个电子绕着原子核高速运动，故B正确，ACD错误。
故选：B。
课堂小练习
α粒子带正电荷，如图所示是其轰击金属箔的模型，abcd四条路径中，能说明“原子核带正电荷”的是（　　）
A．a B．b C．c D．d
【答案】C
【解析】根据同种电荷相互排斥的规律，带正电的α粒子如果遇到带正电的原子核时将被排斥，图中符合要求的路径为c,故C正确。
故选：C。