2.3.1 原子结构的模型（课件 27张PPT）

(共27张PPT)
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物质
分子
原子
构成
分成
构成
构成
离子
得失电子
构成

2.3.1 原子结构的模型
【核心概念】
1.物质的结构与性质
【学习内容与要求】
1.6 物质由微观粒子构成
知道原子由原子核和核外电子构成。
了解科学家对原子结构的探索过程，关注人类探索微观世界的新进展。
本节课内容介绍原子结构模型，由于原子结构复杂，且无法让学生直接观察到，也缺乏学生熟悉的事实作为推断的依据，故是一个难点。第二部分介绍原子核的结构组成，包括原子不显电性的原因，原子的大小以及原子中各部分的大小和运动情况。通过建立原子模型和介绍科学成果，激发学生不断探索的欲望。
1.科学观念：了解认识原子历史的发展过程；了解原子的构成、原子结构模型；知道原子由原子核和核外电子构成和原子内部各微粒的典型及数量关系。
2.科学思维：体会分类、预测、模型等科学方法；培养学生的微观想象能力和推导思维能力。
3.探究实践：体验建立模型的思想。
4.态度责任：通过科学史的学习，培养学生热爱科学、实事求是的科学态度；使学生树立科学探究永无止境的思想。
2
核心概念与素养
3
新知探究
1.1 道尔顿——实心球模型
任务一：了解认识原子历史的发展过程
　英国科学家道尔顿
（J.Dalton , 1766~1844)
一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
道尔顿原子模型：原子是坚硬的、不可再分的实心球。
实心球模型
提出近代科学原子论(1803年)，被誉为“近代化学之父”。
1.2 汤姆生——葡萄干镶嵌模型
英国科学家汤姆生
（J.J.Thomson ,1856~1940）
原子并不是构成物质的最小微粒——汤姆生发现了带负电的电子(1897年)。
西瓜模型（葡萄干镶嵌模型）
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。
1.3 卢瑟福——原子核式结构模型
英国科学家卢瑟福
（E.Rutherford,1871~1937)
　　　
卢瑟福和他的助手做了著名 α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型（1911年）。
③极少数α粒子击中金箔后几乎沿原方向反回。
①绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进；
②少数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转；
仔细观察α粒子散射图景，说说你观察到的实验现象
③极少数α粒子击中金箔后几乎沿原方向反回。
①绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进；
②少数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转；
①原子的大部分体积是空的;
②原子核位于中心，带正电；
③原子核的质量很大但体积很小。
α粒子轰击金原子时，为什么会出现这些现象？
6．卢瑟福用α粒子轰击金属箔，发现大部分α粒子直线穿过金属箔，少部分α粒子有偏转，极少数α粒子有较大角度的偏转，甚至被弹回，这就是著名的α粒子散射实验(如图所示)。
下列对该实验的认识错误的是(　　)
A．大多数α粒子直线穿过金属箔是因为金原子核非常小
B．极少数α粒子被弹回是因为撞到了金原子核
C．部分α粒子有偏转是因为α粒子带负电
D．极少数α粒子被弹回说明金原子核质量远比α粒子质量大
C
原子的中心有一个很小的原子核;
原子核带正电；
原子的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。
建立模型
原子核式结构模型
又称原子行星模型
行星围绕太阳
根据卢瑟福实验的现象，继续修正原子结构模型
1.4 玻尔——分层模型
丹麦物理学家玻尔
（N.Bohr,1885~1962)
1913年丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，提出分层模型。
分层模型
电子在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。
1.5 现代——电子云模型
奥地利物理学家薛定谔
Erwin Schr dinger1887～1961
电子云模型
电子云是1926年奥地利学者薛定谔对电子的运动做了适当的数学处理，提出了二阶偏微分薛定谔方程式。这个方程式的解的模的平方，如果用三维坐标以图形表示的话，就是电子云。
1803年
道尔顿
实心球模型
1904年
汤姆生
西瓜模型
1911年
卢瑟福
核式结构模型
1913年
玻尔
分层模型
1927年——
电子云模型
从模型建立的过程，我们可以发现建立原子结构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。
原子是由居于中心的原子核和绕核作高速运动的电子构成的。
核外电子
原子核
带正电
带负电
每个电子带一个单位的负电荷。
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。
1个原子只有1个原子核，不同的原子所含的电子数不一样。
氦原子核外有 2 个电子，一个氦原子的模型：
2
+2
任务二：知道原子由原子核和核外电子构成和原子内部各微粒的典型及数量关系
2.1 原子的构成
原子核在原子中所占的体积极小，原子核的半径大约是原子半径的十万分之一。
原子核 一粒米
原子 万人体育场
原子核 乒乓球
原子 地球
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：
原子核的体积很小，原子核与原子的质量比较：
9.117×10-31千克
1.993×10-26千克
原子核又是由什么构成的呢？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。
揭开原子核内部结构的一种科学方法：
用高能量的粒子撞击、打碎核的方法来揭示原子核的秘密。
碳原子结构的行星模型
原子核
质子
中子
一种碳原子的原子核就是由 6 个质子和 8 个中子紧密相连构成的。
2.2 原子和的构成
氮原子结构模型
我们已经知道原子是呈电中性的，核外电子带负电，原子核带正电。那么，原子核中的质子和中子分别带什么电荷呢？
质子带正电
中子不带电
每个质子带一个单位的正电荷。
原子核所带的电荷数称为核电荷数。
氮原子的原子核含7个质子，带7个单位正电荷。
氮原子的核电荷数为7。
质子数 =核外电子数
核电荷数=核外电子数
氮原子结构模型
质子带正电
中子不带电
电子带负电
带正电
原子呈电中性：
7个质子
7个电子
核电荷数为7
电量相等，电性相反
原子显电中性
7个质子带7个单位的正电荷
7个电子带7个单位的负电荷
2.3 原子内部微粒数量关系
原子的种类有什么决定的？
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
原子种类由核电荷数(质子数)决定！
不是每种原子的原子核中一定都含有中子。
原子核中质子数和中子数并不一定相等。
你知道一个质子、中子和电子的质量是多少吗？请比较原子中电子、质子与中子的质量大小。
原子中电子的质量在整个原子质量中所占的比例极小（可忽略）；
原子的质量主要集中在原子核上。
质子的质量近似等于中子质量；
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。
原子核内的质子和中子能否还可再分？
物质世界是无限可分的。
7．下图是某同学学习物质结构层次后以氧气为例进行的梳理，下列选项中与a、b、c对应的是(　　)
A．原子、原子核、核外电子
B．原子核、原子、核外电子
C．原子、核外电子、原子核
D．核外电子、原子核、原子
A
1．我国著名科学家张青莲教授主持测定了铕等9种原子质量新值。已知铕原子的核电荷数为63，则铕原子的核外电子数为(　　)
A．63 B．89
C．152 D．215
A
3．下面是某原子的结构示意图，由图可知下列关于该原子的叙述正确的是(　　)
A．含有2个质子
B．核电荷数为1
C．电子数和中子数相等
D．质子数和中子数相等
B
4．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，这是He－3及He－4的结构示意图，下列说法正确的是(　　)
A．“ ”表示的粒子为中子
B．He－3的中子数为1
C．He－3与He－4的质子数分别为3和4
D．He－3与He－4两种原子的质量相同
B