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第三节 原子的构成
原子是化学变化中最小粒子
水通电分解示意图
回顾历史
1、公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即由原子构成的。
2、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。
一、原子的构成
3、1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。 他提出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。
汤姆森原子模型
英国科学家卢瑟福
（1871～1937)
4、α粒子散射实验（1909年）—原子有核
卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。
4、α粒子散射实验（1909年）—原子有核
1911年，英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子（α粒子是带两个单位正电荷的氦原子）轰击金箔时，发现大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的运动方向，但是也有一小部分α粒子改变了原来的运动路径，甚至有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来（如下图）。
那么为什么有的α粒子可以穿透金箔，有的不行？你能解释其中的道理么？
4、α粒子散射实验（1909年）—原子有核
为什么绝大多数的α粒子能够顺利穿过金箔，而只有少数被反弹回来？
这极少数的粒子碰到了的很大的阻力还是很小的阻力？这种阻力会是来自质量很小的“西瓜子”（电子）吗？如果你当时在场，发现了这一出乎意料的现象后，你会怎么想呢？
交流共享
绝大部分α粒子没有或遇到极小的阻力，而少数α粒子遇到了较大的阻力。这种阻力来自质量较大的原子核。
在金原子中，原子核的半径约为原子半径的十万分之一，原子核的体积只占原子体积的几千亿分之一。这样小的原子核却能把轰击它的高速“子弹”（α粒子）反弹回来，这说明了什么呢？
原子核体积虽然非常小，却集中了原子的全部质量，金原子的原子核相对于α粒子来说是非常大的。
原子
原子核
核外电子
质子（每个质子带一个单位正电荷）
中子（不带电）
（每个电子带一个单位的负电荷）
注：质子和中子的质量差不多，都比电子的质量大得多，约为电子质量的1836倍。
（带正电）
（不显电性）
一、原子的构成
原子种类 原子核 核外电子数
核电荷数 质子数 中子数
氢 1 1 0 1
碳 6 6 6 6
氧 8 8 8 8
钠 11 11 12 11
铁 26 26 30 26
几种原子的构成
分析下表，总结出一些规律
交流共享
1、在原子里，核电荷数＝ ＝
2、质子数 中子数
3、原子中 含有中子
4、决定原子种类的是
5、不同的原子其核内所含的 不同
… …
核内质子数
核外电子数
不一定等于
不一定
核内质子数
原子种类 原子核 核外电子数
核电荷数 质子数 中子数
氢 1 1 0 1
碳 6 6 6 6
氧 8 8 8 8
钠 11 11 12 11
铁 26 26 30 26
质子数和中子数
几种原子的构成
注意从以下几方面理解原子结构：
（1）位置：原子核位于原子的中心，电子在核外运动。
（2）体积：原子的体积很小，但原子核的体积比原子小得多，原子核的半径约为原子半径的几万分之一，因此相对来说，原子里有很大空间，电子就在这个空间内作高速运动。
（3）数目：一个原子只有一个原子核，但电子的数目≥1，中子的数目≥0，可见原子核、质子、电子是一个原子中必有的粒子，中子不一定有，如氢原子核内只有一个质子，没有中子。
（4）电性：原子核带正电，电子带负电，质子带正电，中子不带电，整个原子不显电性。
（5）电量：原子核所带正电荷数叫核电荷数，每个质子带一个单位的正电荷。每个电子带一个单位负电荷。由于原子核所带电量与核外电子所带电量相等，电性相反，所以整个原子不显电性。
（6）质量：在原子中，质子和中子的质量大约相等，但电子的质量很小，仅相当于质子（或中子）质量的1/1836，因此原子的质量主要集中在原子核上。
总之：从原子结构可以看出，原子也不是最小的粒子，还可以再分。
探索核外电子是如何运动
多电子原子中电子的能量是否相同
电子是否在同一区域运动
能量与电子运动的区域有什么关系
你想象电子是如何运动的
二、原子中的电子
核外电子是分层排布的
电子层数：1、2、3、4、5、6、…
能量越低，离核越近；能量越高，离核越远。
如何把核外电子分层排布形象地表示出来？
＋8
原子结构示意图
2
6
？
原子核
质子数
第一层电子数
第二层电子数
？
？
？
两条弧线表示？
表示两个电子层
2、离子
因得失电子而带电荷的原子叫离子。
元素的化学性质与原子的最外层电子数关系非常密切。
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区别 原子 阳离子 阴离子
结构 质子数＝电子数 质子数>电子数 质子数<电子数
电性 中性 带正电 带负电
联系 带电荷的原子叫离子
阳离子（带正电荷）如：Na+ 钠离子
阴离子（带负电荷）如：Cl- 氯离子
（2）原子和离子的区别和联系
（1）离子的分类
分子、原子、离子
分子 原子
定义 分子是保持物质化学性质最小的粒子 原子是化学变化中的最小粒子
性质 体积小、质量小；不断运动；有间隙
联系 分子是由原子构成的。分子、原子、离子都是构成物质的粒子。
区别 化学变化中，分子可分，原子不可分。
交流共享
粒子的种类 原 子 离 子
阳离子 阴离子
区
别 粒子结构 质子数=电子数 质子数>电子数 质子数<电子数
粒子电性 不显电性 显正电性 显负电性
联系 带电的原子叫离子
原子序数
（核电荷数）
相对原子质量
元素符号
元素名称
8 O
氧
16.00
元素周期表的结构
⑴周期表每一横行叫做一个周期，共有7个周期。（各周期电子层数相同，核电荷数逐渐增加）
⑵周期表每一个纵行叫做一族，共有16个族（8、9、10三个纵行共同组成一个族）。
（各族最外层电子数相同，电子层数逐渐增加（化学性质相似）
（1）元素的分类：
金属元素：如铁Fe 钠Na等
非金属元素：如碳C 等
稀有气体：氦气He等
（2）熟记下列元素名称和元素符号：P68
氢、碳、氮、氧、 钠、镁、铝、硅、鳞、硫、
H C N O Na Mg Al Si P S
氯、钾、 钙、铜、锌、金、银
Cl K Ca Cu Zn Au Ag
电子云
多识一点
一个碳原子的质量：1.993×10-26 千克
原子的实际质量
0.00000 00000 00000 00000 00000 1993千克
1.674×10-27
1.993×10-26
2.657×10-26
9.288×10-26
氢
碳
氧
铁
1个原子的质量/Kg
原子种类
几种原子的质量
三、 相对原子质量
问题：原子的质量如此小，无论书写、记忆、还是使用都极不方便。原子的质量又该怎样衡量呢？
以质子数和中子数都是6的碳原子（碳12）质量的1/12（约1.6610-26）作为标准, 其他原子的质量跟它的比值, 就是这种原子的相对原子质量。
根据定义能不能写出相对原子质量的数学计算式？
相对原子质量的概念
注意：相对原子质量是一个比值，不是原子的实际质量，它的国际单位制是1。
构成原子的各种粒子
构成原子的微粒 电子 原子核
质子 中子
电性和电量 1个质子带一个单位正电荷 1个电子带一个单位负电荷 中子不显电性
质量/kg 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-31
相对质量 1/1836
1.007≈1
1.008≈1
根据实验测定：
一个质子的质量 ≈ 一个中子的质量
≈ 一个氢原子的质量
≈ 碳原子质量的1/12
电子的质量很小，是质子质量的1/1836，原子的质量主要集中在原子核上。
铁
磷
硫
钠
氧
碳
氢
原子种类
相对原子质量
1
12
16
23
31
32
56
中子数
0
6
8
12
16
16
30
质子数
1
6
8
11
15
16
26
说明:相对原子质量（近似值） ≈ 质子数＋中子数
分析下表，总结出一些规律
1. 原子
原子核
核外电子
质子
中子
（每个质子带一个单位正电荷）
（不带电）
（每个电子带一个单位的负电荷）
一、原子的构成
2．在原子里，核电荷数=核内质子数=核外电子数
3．不同种类的原子，其核内的质子数不同。
二、相对原子质量
相对原子质量 =
某种原子的质量
一种碳原子质量×1／12
2.相对原子质量 ≈ 质子数 ＋ 中子数
1．概念：以一种碳原子质量的1／12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量。
1、原子和分子的本质区别是( )
A、体积大小不同
B、质量不同
C、分子能独立存在，原子不能
D、在化学反应中分子可分，原子不可分
2、原子里的质子数等于( )
A、中子数 B、电子数
C、中子数和电子数之和 D、原子序数
D
BD
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3. 原子的相对原子质量( )
A.是原子的实际质量
B.可以用千克作单位
C.没有单位
D.是一个比值，单位为1，一般不写
4. 已知碳原子质量为1.993×10-26kg、氧原子质量为2.657×10-26kg、铁原子质量为9.288×10-26kg,试计算氧原子、铁原子的相对原子质量。
D
5. 相对原子质量可以从书中P146的附录Ⅲ查到，下面我们举行一项比赛，看看哪位同学查阅相对原子质量表既快又准。我们查阅如下几种元素的相对原子质量：
磷、铝、氮、碳、钠、硫、镁、钙
31 27 14 12 23 32 24 40
原子中不存在电荷，因而原子不显电性。（ ）
6、判断题
原子是由原子核和核外电子构成的。 （ ）
一切原子核都是由质子和中子构成的。（ ）
原子的质子数和核外电子数可能不相等。（ ）
原子核内质子数一定等于中子数。 （ ）
7、填写下表，已知每个电子的质量约为每个质子或中子质量的1/1386
原子名称 氢 碳 氧 钠 铁
质子数 1 6 11
中子数 0 6 8 12 30
核外电子数 8 26
8
26
1
6
11
通过上表，不仅可以总结出“在原子里质子数等于电子数，”还能总结出：
(1)______________________________
(2)______________________________
(3)______________________________
(4) ______________________________
(5) _______________________________
构成原子的必要粒子是质子和电子
质子数不一定等于中子数
原子的质量主要集中在原子核上
原子中不一定含有中子
在原子里，核内质子数=核外电子数
