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第3节 原子结构的模型
第1课时
浙教版 初中
复习：
请观察二氧化碳分子和二氧化氮分子的结构模型
二氧化碳分子
二氧化氮分子
氧原子
碳原子
氮原子
我们知道分子是由原子构成的，通过扫描隧道显微镜（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？
英国化学家道尔顿
近代科学原子论
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。
实心球模型
英国物理学家汤姆生
发现： 1.原子内有电子
2.电子带负电
提出：汤姆生模型
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。
西瓜模型
英国物理学家卢瑟福
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。
核式结构模型
丹麦物理学家玻尔
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。
分层模型
电子云模型
电子是一种微观粒子，在原子如此小的空间（直径约10???m）内运动，核外电子的运动与宏观物体运动不同，没有确定的方向和轨迹，只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现机会（几率）的大小。
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的认识并逐步深化的演变过程。
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，并通过实验来不断地修正模型。
1.道尔顿原子模型
（1803年）
3.卢瑟福原子模型
（1911年）
2.汤姆生原子模型
（1897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（葡萄干模型）
核式结构模型（行星模型）
分层模型
电子云模型
原子结构模型的建立
根据实验，卢瑟福在1911年提出原子核式结构模型。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。
原子核
位于原子中心，很小，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上
核外电子
带负电，绕核做高速运动
原子
原子的结构
带正电
带负电
原子核
核外电子
原子
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
注意：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。
（每个电子带一个单位的负电荷）
你知道原子与原子核的体积比吗？
原子核的体积很小，只占整个原子体积的几千亿分之一
原子核 一粒米 原子 万人体育场
原子核 乒乓球 原子 地球
氧原子中有8个电子，那么原子核所带的正电荷数为 个。
8
思考：
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。
原子核又是由什么构成的呢？
用什么方法可以知道原子核的结构？
思考：
原子核的结构：
原子核
质子
中子
如：有一种氧原子的原子核就由8个质子和8个中子构成的
经测定：质子带正电（一个质子带一个单位的正电荷）
中子不带电
几个重要概念：
1. 核电荷数：原子核所带的正电荷数。
2. 质子数：原子核内质子个数。
3. 中子数：原子核内中子的数目。
4. 核外电子数：原子核外电子所带的负电荷数。
你能从表格中获取哪些知识？
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
铁原子 26 26 30 26
思考：
1.在同一个原子中: 核电荷数＝质子数＝核外电子数
（＋） （＋） （－）
整个原子不显电性（即不带电）
2. 不是每个原子核中一定都含有中子
（氢原子核中不含中子）
3. 原子核中质子数和中子数相近，但并不一定相等。
4. 不同种类的原子其核电荷数（质子数）不相等。
原子核的结构
物质
分子
原子
原子核
电子
质子
中子
带正电荷
带负电荷
1.6726×10-27千克
不带电
1.6748×10-27千克
9.1176×10-31千克
不带电
原子的质量主要集中在原子核上，质子和中子的质量相近，电子的质量很小（可忽略）。
思考：
原子核内的质子和中子能否还可再分？
由什么粒子构成的呢？
质子和中子是由更小的微粒“夸克”构成
物质世界是无限可分的
你能从微观上分析水的构成吗？
思考：
课堂小结
原子结构的模型
1.道尔顿原子模型
（1803年）
3.卢瑟福原子模型
（1911年）
2.汤姆生原子模型
（1897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（葡萄干模型）
核式结构模型（行星模型）
分层模型
电子云模型
物质
分子
原子
原子核
电子
质子
中子
带正电荷
带负电荷
1.6726×10-27千克
不带电
9.1176×10-31千克
不带电
核电荷数：原子核所带的正电荷数。
核外电子数：原子核外电子所带的负电荷数
质子数：原子核内质子个数。
中子数：原子核内中子的数目。
课堂练习
1、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
D
2、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
3、科学家制造出原子核内质子数为112的新原子，关于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
A
B
4、在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等粒子中，找出符合下列条件的粒子填空：
（1）能保持物质化学性质的是 ；
（2）化学变化中的最小粒子是 ；
（3）带正电荷的是 ；
（4）带负电荷的是 ；
（5）不显电性的是 ；
（6）在同一原子中数目相等的是 ；
（7）普通氢原子中不含有的是 .
分子、原子
原子
原子核、质子
电子
分子、原子、中子
质子、电子
中子
5、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氦原子。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。)，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
。
α粒子通过原子内、原子间的空隙 ,原子核在原子中所占体积极小
α粒子撞击了体积小，质量大的金原子核而被弹回
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