第3节 原子结构的模型

登陆21世纪教育 助您教考全无忧
第3节 原子结构的模型
联想情景导入
我们知道，一杯水是由许许多多个水分子构成的，而每一个水分子又是由氢原子和氧原子构成的，那么，原子是不是最小的粒子呢？原子的体积那么小，人们又是怎样认识原子的结构的呢？那就让我们通过原子的结构模型来认识原子的结构吧！
重点知识详解
一、原子结构模型的建立
1．道尔顿原子结构模型：原子是一个实心球体。
2．汤姆生原子结构模型：原子是一个球体。电子镶嵌在原子中。
3．卢瑟福原子结构模型：原子核外的电子绕核运动，原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量。21世纪教育网
α粒子散射实验：
极少部分α粒子的方向发生偏转。大多数α粒子穿过金属箔后依然沿直线前进。有的α粒子被反弹了回来。卢瑟福认为口粒子轰击金属箔：“好像你用一颗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。
4．波尔原子结构模型：电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动。
二、原子核的结构
1．原子的结构。
核外电子
原子
原子核
在原子结构里，质子所带的正电与核外电子所带的负电，电量相等，电性相反，所以整个原子不显电性。
2．原子中各微粒的质量关系。21世纪教育网
(1)原子的质量主要集中在原子核上。21世纪教育网
(2)一个质子的质量与一个中子的质量大致相等。21世纪教育网
(3)由于电子的质量约是质子（或中子）质量的1/1834，故电子质量可以忽略不计。
3．原子中的粒子的数量关系。
(1)核电荷数=质子数=核外电子数-原子序数
(2)质子数与中子数不一定相等。
(3)不是所有原子的原子核内都有中子。
原子种类 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数
氢原子 1 1 O l
氮原子 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
4．物质的微观层次结构。21世纪教育网
核外电子
物质→分子→原子
原子核
三、原子的“孪生兄弟”——同位素
1．同位素。
同种原子的原子核内质子数以及中子数都是一定的。而不同原子中其核外电子数和原子核内质子数以及中子数都可能不同。为了分类，我们把具有相同质子数的一类原子总称为元素。原子中核内质子数相同、中子数不同的同类原子统称为同位素。元索是同位素原子的总称，同位素原子是一种元素的不同种原子。
氢原子的三种同位索原子
2．同位素原子的应用。
(1)利用它的射线。医学诊断有没有沙眼、检查金属内部有没有裂纹等。α射线的电离作用很强，可以用来消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电。
(2)利用它核反应放出巨大能量。如核潜艇、原子弹、氢弹。
(3)利用它的示踪性。免疫研究、古董鉴定、测定年代、化学分析。
四、带电的原子——离子
1．离子：带电的原子或原子团。离子是构成物质的一种微粒。
2．离子的分类。
阳离子：带正电的原子或原子团。21世纪教育网
阴离子：带负电的原子或原子团。21世纪教育网
3．离子的形成过程：金属元素的原子失去电子形成带正电荷的阳离子。非金属元素的原子得到电子后形成带负电荷的阴离子。
精典例题解析
[仞1]在分子、原子、质子、中子、电子、原子核、离子这些微粒中：
(1)能直接构成物质的微粒有 ；
(2)能保持物质化学性质的微粒有 ；
(3)显示电中性的微粒有 ；
(4)带正电的微粒有 ；
(5)带负电的微粒有 ；
(6)质量最小的徽粒是 ；
(7)参加化学反应时-一定发生变化的微粒是 ；
(8)在同一原子里数目相等的是 ；
(9)质量与氢原子质量近似相等的是 。21世纪教育网
[解析]本题综合考查微观粒子的性质，思考容最大，解题的关键在于把各种微粒性质的异同点搞清楚。(1)能直接构成物质的微粒有分子（如氧气）、原子（如金属铜）和离子(如食盐NaCl；(2)能保持物质化学性质的微粒当然也包括分子、原子、离子。而分子只是保持物质化学性质的一种微粒；(3)分子、原子不显电性，而中子本身就不带电；(4)质子和原子核带正电荷，离子有阴离子和阳离子之分，其中阳离子带正电荷；(5)电子和阴离子带负电荷；(6)质量最小的微粒应为电子；(7)化学变化时分子一定要解离成原子，再重新结合成其他物质的分子；(8)原子之所以不带电，是因为带正电的质子与带负电的电子数目相等；(9)氢原子的相对质量为1，而中子和质子的相对质量也近似为1。
[答案](1)分子、原子、离子(2)分子、原子、离子(3)分子、原子、中子(4)原子核、质子、阳离子(5)电子、阴离子 (6)电子 (7)分子 (8)质子和电子(9)质子、中子
[例2] 下列微粒属于同种元索的有 。带电的傲粒是 。
微粒 中子数 质子数 电子效
A 8 8 8
B 10 8 8
C 8 8 lO
D ll 11 10
[解析]元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。同一种元素的原子核中质子数相同。在原子结构中，核内质子数与核外电子数相等。它们所带的电量相等，电性相反，所以整个原子不显电性。在化学变化中金属元素的原子容易失去电子形成带正电荷的阳离子，非金属元素的原子容易形成带负电荷的阴离子。
[答案] ABC CD21世纪教育网
考点应试必备
1．核电荷数取决于下列微粒个数中的 ( )
A．质子数 B质子数+中子数 C．中子数 D．都不对．
2．在原子的结构中，微粒数目相同的是 ( )
A．质子数和中子数 B．质子数和电子数
C．中子数和电子数 D．都不相同
3．下列微粒：①质子、②中子、③电子，在原子中一定存在的是 ( )
A．①③ B．②③ C．①② D．①②③
4．科学家制造出原子核内质子皴为112的新原子，关予该新原子的下列叙述正确的是 ( )
A．其核内中子数为112 B．其核外电子数为112
C．原子带正电荷112个 D．以上都不对
5．下列关于原子的叙述正确的是 ( )
A．原子是不能再分的微粒
B．一切物质都是由原子直接构成的
C．一切原子的原子核由质子和中子构成
D．对原子而言，核内质子数必等于核外电子数
6．下列叙述正确的是 ( ) 21世纪教育网
A．属于同位素不同原子即其核电荷数相同但核外电子数不同
B．属于同位素不同原子即其核电荷数相同但中子数不同
C．属于同位素不同原子即其核外电子数相同但核电荷数不同
D．属于同位素不同原子即其中子数相同但核外电子数不同
7．我国自行研制的嫦娥1号月球探测卫星于2007年10月24日18时05分04秒成功发射升空，其任务之一是寻找一种新能源——氮3。氦3的原子核是由一个中子和两个质子构成的，其原子核外电子数为 ( )
A．1 B．2 C．3 D．6
8．有两种原子，所含的质子数相同，下列说法正确的是 ( )
A．它们属于同种元素 B．它们属于不同种元素
C．它们属于同种原子 D．以上叙述都不对
9．下列有关氯化钠的叙述正确的是 ( )
A．氯化钠由氯化钠分子构成
B．氯化钠由钠原子和氯原子构成
C．氯化钠由钠离子和氯离子构成
D．以上叙述都不对
10．硫酸铜晶体由 、 和 构成。
11. 氕、氘、氚三种原子的 相同，互为 。
12．具有相同 的同类原子总称为元素，铁钉、铁锈中都含有 。
13．根据组成原子的三种微粒关系填写下表。21世纪教育网
原子种类 质子数 中子数 电子致 相对原子质量
氢 1 1
氧 8 8
钠 11 23
14．原子由原子核和电子构成的。原子核在原子中所占体积极小，其半径约为原子半径的十万分之一，因此，相对而言，原子里有很大的空间。α粒子是带两个单位正电荷的氮原子。1911年，科学家用一束平行高速运动的α粒子袭击金箔时(金原子的核电荷数为79。相对原予质量为197)，发现三种实验现象；
(1)有一小部分α粒子改变了原来的运动路径。原因是口粒子途经金原子核附近时，受到斥力而稍微改变了运动方向。
(2)大多数α粒子不改变原来的运动方向。原因是 。
(3)极少数α粒子被弹了回来。原因是 。
15．已知电子的质量约为质子（或中子）质量的1/1834，下表是几种原子的构成和它们的相对原子质量。21世纪教育网
原子种类 原子核 核外电子数 相对原子质量
质子数 中子数
氢(H) 1 O l 1
氮(He) 2 2 2 4
氮(N) 7 7 7 14
氧(O) 8 8 8 16
铁(Fe) 26 30 26 56
通过此表可以总结出如“质子数等于核外电子数”等结论，请你再总结出两条。
(1)
(2)
参考答案：
第3节 原予结构的模型
1．A 2．B 3．A 4．B 5．D 6．B 7．B 8．A 9．C
10．铜离子 硫酸根离子 结晶水21世纪教育网
11．质子数 同位素原子
12．核电荷数 铁元素21世纪教育网
13．
原子种类 质子数 中子数 电子数 相对原子质量
氢 1 O 1 1
氧 8 8 8 16
钠 11 12 11 23
14．(2)α粒子通过原子内、原子间的空隙(3) α粒子撞击了金原子核而被弹回
15．(1)相对原子质量=质子数+中子数 (2)有的原子核内没有中子（其他合理答案均可）
质子：夸克
中子：夸克
质子：夸克
中子：夸克
离子
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 6 页 （共 6 页） 版权所有@21世纪教育网