第三节 原子结构的模型 (2课时)

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名称 第三节 原子结构的模型 (2课时)
格式 rar
文件大小 2.7MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2010-04-27 08:40:00

文档简介

(共28张PPT)
   万物——无论是生物还是非生物,都是由微粒构成的。
  为了探索原子内部结构,科学家们进行了无数的实验。他们用原子模型来表示原子,并通过实验来不断的修正模型。
  我们知道分子是由原子构成的,通过扫描遂道显微镜(STM)可以看到单个的原子。那么原子又是由什么构成的呢?实心球的模型能否代表原子的真实结构?原子是否还可以再分?
第三节 原子结构的模型
一、原子结构模型的发展史
1.道尔顿原子模型
(1803年)
3.卢瑟福原子模型
(1911年)
2.汤姆生原子模型
(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
行星绕太阳模型
分层模型
电子云模型
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)
   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)
   卢瑟福和他的助手做了著名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)
卢瑟福行星绕太阳模型
玻尔分层模型
电子云模型
以前科学家的模型
有待同学们将
来去发展充实
汤姆生的西瓜模型
中学阶段用这二种模型的结合体更便于学习,也已达到多数符合事实的要求了。中学阶段原子模型用图可表示为,例:
原子核
分层绕核运
动的电子及轨道
  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、打碎核的方法进行研究。
1、原子核比原子小得多,核外电子在原子核外高速运动。
2、构成原子的微粒有质子、中子和核外电子。
原子核很小,它的结构如何?
原 子
原子核
核外电子
质 子
中 子
(每1个质子带1个单位正电荷)
(不带电)
(带正电)
(每个电子带1个单位负电荷)
(电中性)
原子核所带的电荷数叫核电荷数
原 子
原子核
核外电子
质 子
中 子
带正电荷
不带电荷
带负电荷
经科学实验测定原子的质量主要集中在原子核上
原子中:核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
读表格找结论
(1)同种原子其核电荷数=质子数=核外电子数
(2)原子核中不一定含有中子,但一定含有质子。
(3)不同种类的原子,其核电荷数、质子数、中子数是不同的。
(4)同种原子质子数与中子数不一定相等。
原子种类 核电荷数 原子核 核外电子数
质子数 中子数
氢(H) 1 1 0 1
氦(He) 2 2 2 2
氮(N) 7 7 7 7
氧(O) 8 8 8 8
铁(Fe) 26 26 30 26
铀 (U235) 92 92 143 92
分析下表可以获得哪些信息?
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……
一杯水的微观层次分析
1.原子的中心是原子核,周围有电子绕核运动,图1是四种原子的结构示意图。由图中信息可知( )
A.质子、电子所带的电荷不等
B.所有原子的中子数都与质子数相等
C.中性原子的电子数与质子数相等
D.所有原子都由电子、质子、中子组成
C
2.著名化学家徐光宪获得了2008年度国家最高科学技术奖,他的研究成果使稀土元素的分离变得更加简单。稀土元素包括镧(La)与钇(Y)等17种元素,被称作当代的“工业味精”。镧、钇原子的本质区别是
A.电子数不同 B.中子数不同
C.质子数不同 D.相对原子质量不同
C
3.下列粒子结构示意图中,表示原子的是
B
4.原子序数为94的钚(Pu)是一种核原料,该元素一种原子的质子数和中子数之和为239,下 列关于该原子的说法不正确的是
A.中子数为145 B.核外电子数为94
C.质子数为94 D.核电荷数为239
D
5.下列关于分子和原子的说法不正确的是( )
A.分子在化学反应前后种类和数目保持不变
B.分子在不停地运动
C.原子可以直接构成物质
D.原子是化学变化中的最小粒子
A
6.氧是地壳中含量最多的元素,已知一种氧原子,原子核外含有8个质子和10个中子,则该氧原子核外电子数为
A. 2 B. 8 C. 10 D. 18
7.右图是元素周期表中钠元素的信息示意图,对图中信息理解不正确的是
A.质子数为11 B.元素名称为钠元素
C.元素符号为Na D.核外电子数为22.99(共18张PPT)
找出下列分子模型中的共同点
以上分子中都有氧原子。
下面氧的三种原子的原子核有什么不同?
A原子核中有( )个质子,( )中子;
B原子核中有( )个质子,( )个中子;
C原子核中有( )个质子,( )个中子。
8
8
8
9
8
10
C
思考:1、A、B、C 三种原子中,核外电子数分别是多少? 2、这三种原子的原子核内质子数、中子数关系如何?
板书三、元素和同位素
1、元素的定义:具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子总称为元素。
说明:元素的分类是以质子数(核电荷数)为依据的。
由中子数关系可知,同样是氧原子,氧原子的核内中子数可以不一样。将上述三种氧原子互称为氧的同位素原子。
这些氧原子的原子核中都有8个质子数,核电荷数也为8,这些氧原子总称为氧元素。
板书2、同位数原子:
(1)概念:同类元素中质子数相同而中子数不相同的原子称为同位素原子。例:见课本中氧的三种原子。
思考1:同位素原子如何表示?如三种氧原子是否是氧A、氧B、氧C呢?
H
1
1
H
2
1
H
3
1
同样是氢元素,其核内的中子数也不一样,统称为氢的三种同位素原子。
电子
质子
中子
氢元素的三种同位素原子



(2)表示:氢的同位素原子还可表示为:
氕 1H 氘 2 H 氚 3 H
1
1
1
方法1、
中子数、质子数之和
质子数
元素符号
方法2、
元素符号
质子数、中子数之和
如:C 12 Na 23
原子的同位素的应用
有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素.用质子、中子、α粒子轰击原子核,可以用人工方法得到放射性同位素.例如用α粒子轰击铝原子核,可发生下面的核反应,其中反应生成物就是磷的放射性同位素.用人工方法得到的放射性同位素已经在工农业、医疗卫生和和科学研究等许多方面得到了广泛的应用. 放射性同位素的应用是沿着以下三个方向展开的.
①.利用它的射线  医学诊断、检查金属内部有没有沙眼或裂纹等。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。例核潜艇、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。
核潜艇
古董鉴定
氢弹爆炸
喂食含有同位素的饲料,跟踪牛的消化吸收情况。
(3)、常见元素的同位素及其符号和用途
元素
同位素(符号)
用途
氢(H)
H、D、T
D、T制造氢弹的原料,D2O可作核反应堆中的中子减速剂
碳(C)
C-12 C-13 C-14
C-12—原子量的标准
C-14—考古学中测定年代
氧(O)
O-16 O-17 O-18


铀(U)
U-234 U-235
U-238
U-235—制造原子弹和核反应堆的燃料
示踪
四、带电的原子——离子
黄绿色气体
银白色
实验现象:钠继续燃烧,产生黄色火焰,燃烧后剩下白色粉末物质(氯化钠),放出大量的热。
这个化学反应如何用粒子知识来解释呢?
钠原子
氯原子
电子
钠离子
氯离子
钠原子失去一个电子成为一个带正电的微粒
氯原子得到一个电子成为一个带负电的微粒
,叫钠离子。 叫氯离子 。
e
+
钠原子
氯原子
氯化钠
1.我们把带电的原子(或原子团)叫离子
2.离子也是构成物质的一种微粒。
3.构成物质微粒共有分子、原子、离子。
阳离子:带正电的原子 或原子团。
阴离子:带负电的原子 或原子团。
离子
1、硫酸铜晶体是由_______________、
_____________和____________构成
铜离子
结晶水
硫酸根离子
2、氕、氘、氚三种原子具有相同的( )
A、原子质量 B、原子核结构
C、核电荷数 D、中子数
C
3、 我国计划在2007年发射一颗绕月探测卫星,其任务之一是寻找一种新能源——氦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
B
三、元素和同位素
1、元素的定义:具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子总称为元素。
2、在同一个原子中
核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 ≠中子数
3、同位素原子的定义:原子中原子核内质子数相同、中子数不同的同类原子统称为同位素原子。
4、常见元素的同位素及其符号和用途
板书四、带电的原子——离子