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原子结构的模型
第一课时
20世纪科学发展中最重要的
4种科学模型
夸克模型
宇宙大爆炸模型
地球板块模型
DNA双螺旋结构模型
一、什么是原子？
原子是化学变化中的最小微粒，在化学变化中，原子不可再分。
二、原子结构模型的发展
原子结构模型是科学家根据自己的认识对原子结构的形象描摹。
一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。
人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。
下面介绍的几种原子结构模型简明形象地表示出了人类对原子结构认识逐步深化的演变过程。
行星绕太阳模型
电子云模型
1.道尔顿原子模型（1803年）
3.卢瑟福原子模型（1911年）
2.汤姆森原子模型（1904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
西瓜模型
分层模型
二、原子结构模型的发展
一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。
近代科学原子论
英国化学家道尔顿
（J.Dalton , 1766~1844)
原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
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。
英国物理学家汤姆生
（J.J.Thomson ,1856~1940）
原子是一个平均分布着正电荷的球体（似西瓜肉），带负电荷的电子（似西瓜籽）嵌在中间。
汤姆森原子模型
卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验
英国科学家卢瑟福
（E.Rutherford,1871~1937)
α粒子散射实验
α粒子散射实验
1909年卢瑟福指导他的两个学生(盖革与马斯登)在曼彻斯特大学做了著名实验:用α粒子去轰击金箔,大多数粒子都直接穿过金箔,少数只产生很小的偏转,然而的极少数的粒子会反弹回去.
卢瑟福说:“好象你用一炮弹去轰击一张薄纸,而炮弹返回把你打中.”他对这一实验结果的解释是: α粒子可能被质量很大但体积很小的核碰撞回来,原子核带正电荷,位于原子的中心.
卢瑟福模型
电子绕原子核运行。
卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。
原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。就像行星环绕太阳运转一样。
根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。
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。
丹麦物理学家玻尔
（N.Bohr,1885~1962)
电子在固定的轨道上分层运动。
波尔模型
试验中发现，电子出现在不同区域的次数不同，像“云雾”一样。
电子云模型
三、原子的结构
原子是由一个居中心的带正电荷的原子核与带负电荷的核外电子构成的。
原子内部结构
碳原子结构的行星模型
原子核
分层绕核运
动的电子及轨道
1、原子的结构：
原子： 原子核： 带正电荷
（不显电性） 核外电子：带负电荷
原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，整个原子不显电性。
原子
质子
核外电子
原子核
中子
不带电
带负电
带正电
核电荷数——原子核所带的电荷数。
实验证明，质子和中子是由更小的微粒“夸克”构成。
有关夸克的结构和性质仍有探索和研究中……
2、原子中的电量关系
一个质子带一个单位的正电荷
一个电子带一个单位的负电荷
中子不带电
核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数
质子数与中子数不一定相等
3、原子中各微粒的质量关系
由于电子的质量是质子（或中子）质量的1/1840，故电子质量可以忽略不计。
相对来说，原子核很重，原子核外的电子的总质量只占原子质量的万分之二到万分之六。
一个质子的质量与一个中子的质量大致相等。
原子的质量主要集中在原子核上。
4、原子中各微粒的体积关系
原子核的直径只有整个原子的几万分之一，如果把原子放大到一个足球场那样大，原子核就像一粒小米或者一粒黄豆那么大，而电子就比最细的面粉还是细。
原子内部的结构是稀松的，物质粒子所占的空间只是原子所占空间的很小的一部分。
原子的半径：10-10米
原子核有多大？
原子核的半径：10-15—10-14米
原子结构几种模型
中学阶段可表示为
+6 表示原子核内有6个质子
弧线以及数字表示电子运动
轨道和电子数目
四、元素和同位素
1、元素——具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称为元素。
2、同位素——原子中原子核内的质子数相同，中子数不同的原子互称为同位素。
3、因此，区别两者是否同一元素的关键就在：核电荷数（即质子数）是否相同。
4、介绍几种元素的同位素
氕（氢）
氘（重氢）
氚（超重氢）
1H
2H
3H
T
D
H
氧 16O 17O 18O
碳 12C 14C
5、同位素原子的“三同三不同”
三相同：质子数相同、原子核外电子数相同、
化学性质相同
三不同：中子数不同、质量数不同、
物理性质不同
6、同位素原子的应用
1、金属厚度测定
2、γ射线探伤
3、治疗肿痛、消除细菌
4、示踪原子，化学分析、医学诊断
5、作为核燃料
6、消除静电
7、储存食物、食物保鲜
8、考古
9、发电
………
五、带电的原子——离子
1、离子的形成
1）离子是由原子得到或失去电子之后形成的
2）在化学变化中，原子的原子核不变，而电子则可能会发生转移，当原子失去或得到电子时，原子就带了正电荷或负电荷，因此离子是带电的。
2、离子的分类和概念
1）离子——是带电的原子或原子团。
2）阳离子——原子失去电子时，原子核内的质子数多于核外电子数，此时原子带正电，称为阳离子。
3）阴离子——原子另外获得电子，则原子核内的质子数少于核外电子数，此时原子带负电，称为阴离子。
4）原子团——是指“原子的集团”，它是由几个原子组成的，在许多化学反应里作为一个整体参加反应。
质子数≠ 核外电子数
阳离子中：质子数＞核外电子数
阴离子中：质子数＜核外电子数
3、离子的结构
4、需要掌握的离子有：
5、离子构成物质
例如：
高锰酸钾 KMnO4
食盐（氯化钠） NaCl
硫酸铜晶体 CuSO4
氢氧化钠 NaOH
钠在氯气中燃烧的实验
药品：钠Na，氯气Cl2 ,
实验仪器：镊子、燃烧匙
化学反应方程：钠＋氯气 氯化钠
2Na + Cl2 2NaCl
实验现象：产生光亮的黄色火焰，并生成白烟。
点燃
点燃
