2.3 原子结构的模型 导学案（含答案）

原子结构的模型
课前一练
1. 卢瑟福的α粒子轰击金箔实验推翻了汤姆生在1903年提出的原子结构模型，为建立现代原子理论打下了基础。如图线条中，可能是α粒子(带正电)在该实验中的运动轨迹的是( C )
A．abcd B．abc C．bcd D．ad
2. 下面是小明同学物理课后自己整理的笔记，其中正确的是（???C? ）
A.?原子核占据了原子的大部分空间????B.?光导纤维是利用超声波来传递信息的C.?煤、石油、天然气都是太阳能的产物??????D.?核电站反应堆中发生的是可以控制的核聚变
3、人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
（1）卢瑟福核式结构模型是在α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。把一束高速运动的α? 粒子（带2个单位正电荷），射向一片极薄的金箔。他惊奇的发现，过去一直认为原?子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列成的金箔，竟为大多数α粒子畅通无?阻得通过，就像金箔不在那儿似的，但也有极少数的α粒子发生偏转，或笔直的弹回。
?根据上述实验现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论，试写出其中的三点：
? A__________________________________________ ；
? B___________________________________________；
? C __________________________________________。
（2）从原子结构模型建立的过程中，我们发现???????? (填序号)。
A.?科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程B.?模型在科学研究中起着很重要的作用C.?玻尔的原子模型的建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界D.?人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质
【答案】（1）A：原子内部大部分空间是空的;??? B：原子的内部有一个体积极小，质量极大的“核’； ?? C：原子内部的“核”带正电。（2）ABD
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一、原子结构模型的建立
1、道尔顿－－发现原子－－提出“实心球模型”
2、汤姆生－－发现电子－－“汤姆森模型”或“枣糕模型”；汤姆生认为：
（1）原子是球体；
（2）正电荷均匀分布在整个球内；
（3）电子却像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面。
3、卢瑟福－－“卢瑟福模型”：电子绕原子核运行，原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量。

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－－“分层模型”：电子在固定的轨道上运动
5、现代科学家---“电子云模型”－－电子在核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就象“云雾”一样笼罩在核的周围。如下图：
二、原子结构
1、原子的结构。

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
（1）原子的质量主要集中在原子核上。
（2）一个质子的质量与一个中子的质量大致相等。
（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
氦原子
2
2
2
2
碳原子
6
6
6
6
氮原子
7
7
7
7
铝原子
13
13
14
13
硫原子
16
16
16
16
氯原子
17
17
18
17
铁原子
26
26
30
26
4、物质的微观层次结构
知识拓展：原子结构示意图，如硫原子
三、带电的原子——离子
1、离子：带电的原子或原子团。
说明：原子团是由两种或两种以上元素的原子结合而成的原子集团。在许多化学反应中作为一个整体参加反应。
2、离子分类
（1）阳离子：带正电荷的原子或原子团。
（2）阴离子：带负电荷的原子或原子团。
3、离子的形成：一般来说，金属原子容易失去最外层电子变成阳离子，非金属原子容易得到电子变成阴离子。
说明：①离子同分子、原子一样，也是构成物质的一种微粒。
②原子变为离子后元素种类不变。因为其质子数不变，改变的是电子的数目。即在离子中，核电荷数＝质子数≠核外电子数。
③离子形成化合物的过程：原子在一定的条件下，发生电子的得失，从而形成阴、阳离子，阴、阳离子因所带电荷不同而相互吸引形成化合物。如氯化钠的形成：
④原子的化学性质主要是由最外层电子数决定的，在化学反应中，原子核不变，改变的只是核外电子。
4、原子与离子的比较
四、元素和同位素
1、元素：具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子总称。如H和H+都是氢元素、O和O2-都是氧元素。
2、同位素
（1）概念：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。如氢原子的三种同位素原子。
（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。
同步练习
1、下列关于原子的叙述正确的是（ BD ）
A．构成一切物质粒子 B. 用化学方法不能再分的粒子
C．保持物质化学性质的粒子 D. 原子可以构成分子
2、下列叙述正确的是（ BC ）
A ．原子都是由原子核和电子构成的
B ．原子和分子都是构成物质的一种粒子，它们都是在不停地运动的
C．原子既可以构成分子，也可以构成物质
D．物质在发生物理变化时，分子发生了变化，在发生化学变化时，原子发生了变化
3、考古学家通常利用碳-14来测定一些文物的年代，已知碳-14含有6个质子和8个中子，而碳-12是我们经常在日常生活中遇到的，含有6个质子和6个中子，则：（ B ）
A．碳-12与碳-14是同 一种原子
B．碳-12与碳-14是同一种元素
C．碳-12与碳-14不是同一种元素
D．碳-12与碳-14含有的质子数不同
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 ( B )
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、下列叙述正确的是 ( B )
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
6、为了揭示大自然的奥秘，无数科学家进行了不懈的探索．下列说法中不正确的是（ D ）
A．卢瑟福建立了原子结构的行星模型
B．汤姆生发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的
C．质子和中子都是由被称为夸克的更小粒子组成的
D．组成大自然的天体和微观粒子都在不停地运动，宇宙正在以地球为中心向外鼓胀
7、一个氢原子由一个质子和一个电子构成，不含中子，当当一个氢原子失去一个电子后，他不会变成（ D ）
A. 质子 B. 原子核 C. 阳离子 D. 带负电荷的粒子
8、原子失去或得到电子后，一定不会引起改变的是①原子核②化学性质③电子总数④微粒的电性⑤相对原子质量⑥中子数⑦质子数⑧物理性质（ A ）
A．①⑤⑥⑦ B．①④⑤⑥ C．②⑤⑥⑦ D．①⑥⑦⑧
9、同种元素的不同微粒，它们的（ C ）
A．核外电子数一定相等 B．中子数一定相等
C．质子数一定相等 D．化学性质不一定相同
10、下列微粒结构示意图表示原子的是（ A ）
11、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 。
【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
12、人们为揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程．自 1897 年汤姆生发现电子并
提出类似“西瓜”的原子模型，1911 年著名物理学家卢瑟福等人为探索原子的内部结构
又进行了下面的实验．他们在用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的 α 粒
子轰击金箔时，发现：
①大多数 α 粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向
②一小部分 α 粒子改变了原来的运动方向
③有极少数 α 粒子被弹了回来
请你根据对原子结构的认识，分析出现上述现象的原因：
（1）现象一： ．
（2）现象二： ．
（3）现象三： ．
【答案】（1）原子核很小，原子内部有很大空间．（2）原子核带正电，α 粒子途经金原子核附近时，受到
斥力而改变了运动方向．（3）金原子核质量比 α 粒子大很多，且体积很小，所以当 α 粒子正碰到金原子
核被弹了回来，且是很少被弹回金原子核质量比 α粒子大很多，当 α 粒子正碰到金原子核被弹了回来．