第三节　原子结构的模型.ppt

　　　万物万物——无论是无论是生物还是非生物，都生物还是非生物，都是由微粒构成的是由微粒构成的教学目标：教学目标：1、知道原子和原子核的构成及几位科、知道原子和原子核的构成及几位科学家2、知道原子中核电荷数、质子数和核、知道原子中核电荷数、质子数和核外电子数关系外电子数关系3、知道同位素、元素和离子的概念知道同位素、元素和离子的概念4、知道离子同分子、原子一样，也是、知道离子同分子、原子一样，也是构成物质的一种微粒构成物质的一种微粒　　 为了探索原子内部结构，科学家们进行了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，我们知道分子是由原子构成的，那么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？原子的真实结构？原子是否还可以再分？原子是否还可以再分？第三节第三节 原子结构的模型原子结构的模型一、原子结构模型的发展史一、原子结构模型的发展史 人类认识原子的历史是漫长的，也是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型简明形象地表示出了人类对原子结构认识逐步深化的演变过程认识逐步深化的演变过程 1.1.道尔顿原子模型道尔顿原子模型（（18031803年）年） 3.3.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型（（19111911年）年） 2.2.汤姆生原子模型汤姆生原子模型（（19041904年）年） 4.4.玻尔原子模型玻尔原子模型（（19131913年）年） 5.5.电子云模型电子云模型（（19271927年年—19351935年）年） 实心球模型实心球模型西瓜模型西瓜模型行星模型行星模型分层模型分层模型电子云模型电子云模型•一切物质都是由最小的不能一切物质都是由最小的不能再分的粒子再分的粒子——原子构成原子构成•原子模型：原子是坚实的、原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球不可再分的实心球近代科学原子论近代科学原子论　英国化学家道尔顿　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原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子汤姆生发现了电子(1897年年)•电子是种带负电、有一定电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。

各种原子之中•汤姆生原子模型汤姆生原子模型：原子是：原子是一个平均分布着正电荷的一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形子，中和了电荷，从而形成了中性原子成了中性原子英国物理学家汤姆生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　　　卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验粒子散射实验英国科学家卢瑟福英国科学家卢瑟福（（E.Rutherford,1871~1937)　　　卢瑟福和他的助手做了著名　　　卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验粒子散射实验　　　　19091909年卢瑟福指导他的两年卢瑟福指导他的两个学生个学生( (盖革与马斯登盖革与马斯登) )在曼彻在曼彻斯特大学做了著名实验斯特大学做了著名实验: :用用αα粒粒子去轰击金箔子去轰击金箔, ,大多数粒子都直大多数粒子都直接穿过金箔接穿过金箔, ,少数只产生很小的少数只产生很小的偏转偏转, ,然而的极少数的粒子会反然而的极少数的粒子会反弹回去弹回去. .卢瑟福说卢瑟福说: :“好象你用一炮弹去好象你用一炮弹去轰击一张薄纸轰击一张薄纸, ,而炮弹返回把你而炮弹返回把你打中打中. .”他对这一实验结果的解他对这一实验结果的解释是释是: : αα粒子可能被质量很大粒子可能被质量很大但体积很小的核碰撞回来但体积很小的核碰撞回来, ,原子原子核带正电荷核带正电荷, ,位于原子的中心位于原子的中心. .卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）（又称行星原子模型）：原子是由：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，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电子在原子核外空间绕核做高速运动就像行星环就像行星环绕太阳运转一样绕太阳运转一样根据实验，卢瑟福在根据实验，卢瑟福在1911年提出年提出原子有核模型原子有核模型 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做高速的圆周运动丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔（（N.Bohr,1885~1962) 卢瑟福卢瑟福行星绕太阳模型行星绕太阳模型玻尔玻尔分层模型分层模型电子云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汤姆生的西瓜模型 中学阶段用这二种模型的结合体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实的要求了中学阶段原子模型用图可表示为，例：图可表示为，例：原子核原子核分层绕核运分层绕核运动的电子及轨道动的电子及轨道原子的结构原子的结构1、原子是由居于原子中心的带正电的、原子是由居于原子中心的带正电的 与带与带负电荷的负电荷的 构成。

构成 在原子核外做在原子核外做高速运动，一个电子带一个单位负电荷，原子高速运动，一个电子带一个单位负电荷，原子核所带的核所带的 电荷与核外电子所带的电荷与核外电子所带的 电荷总电荷总数相等，符号相反，原子呈电数相等，符号相反，原子呈电 2、原子核与原子大小的比较、原子核与原子大小的比较 原子核在原子中所占体积极小，相对而言，原原子核在原子中所占体积极小，相对而言，原子中有很大的空间；子中有很大的空间； 原子很小，原子核更小原子核的体积仅为整原子很小，原子核更小原子核的体积仅为整个原子的几百万亿分之一个原子的几百万亿分之一 原子核原子核核外电子核外电子 核外电子核外电子正正负负中性中性　　　　揭开原子核内部结构的一种科学方法：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用高能量的粒子撞击、打碎核的方法进行研究•实验证明，质子和中子是由更小的微粒实验证明，质子和中子是由更小的微粒“夸克夸克”构成•有关夸克的结构和性质仍有探索和研究中有关夸克的结构和性质仍有探索和研究中……夸克　　原子的质量主要集中在原子核　　原子的质量主要集中在原子核上，但原子核很小。

上，但原子核很小分析下表分析下表:在一个原子中哪些项目的数目在一个原子中哪些项目的数目总是相等的总是相等的?原子种类原子种类核电荷数核电荷数质子数质子数中子数中子数核外电子数核外电子数氢原子氢原子 1 1 0 1氦原子氦原子 2 2 2 2碳原子碳原子 6 6 8 6氮原子氮原子 7 7 7 7铝原子铝原子 13 13 14 13硫原子硫原子 16 16 17 16氯原子氯原子 17 17 20 17铁原子铁原子 26 26 30 26一杯水的微观层次分析一杯水的微观层次分析阅读课本阅读课本P11第第2段文字段文字,得到什得到什么信息么信息?三三 元素与同位素元素与同位素1 、元素、元素:具有相同核电荷数具有相同核电荷数(即质子数即质子数)的的一类原子总称一类原子总称. 8个质子 8个质子 8个质子 8个中子 9个中子 10个中子思考思考: 以上氧的以上氧的3种原子的原子核有什么相同点种原子的原子核有什么相同点?有什么不同点有什么不同点?它们是同种元素吗它们是同种元素吗?思考思考: 同种元素的不同原子同种元素的不同原子,它们的质子它们的质子数数,中子数中子数,电子数都相等吗电子数都相等吗?2 、同位素、同位素: 原子中核内质子数相同原子中核内质子数相同, 中子数不同的同类原子统称中子数不同的同类原子统称 思考思考:互为同位素的不同原子互为同位素的不同原子,一定属一定属于同种元素吗于同种元素吗?3 、元素与同位素关系元素与同位素关系•元素是同位素原子的总称元素是同位素原子的总称,同位素原子是一种同位素原子是一种元素的不同种原子元素的不同种原子 元素元素 同位素同位素 阅读图阅读图1-22氢有三种同位素氢有三种同位素:氕氕 、氘、、氘、 氚氚 氕的原子核内只有一个质子氕的原子核内只有一个质子,没有中子没有中子; 氘的原子核内有一个质子和一个中子氘的原子核内有一个质子和一个中子; 氚的原子核内有一个质子和二个中子氚的原子核内有一个质子和二个中子. 氢是上述三种同位素的总称氢是上述三种同位素的总称,是元素名称是元素名称.通常我们所说的氢原子则是指原子核中只通常我们所说的氢原子则是指原子核中只有质子有质子,没有中子的氕没有中子的氕.4 书写方法书写方法5 用途用途 工业工业,农业农业,国防国防,医疗等方面医疗等方面都有广泛应用都有广泛应用阅读资料:氢弹氢弹•　　在现代　在现代核武器核武器中，中，氢弹氢弹也占有重要地位。

氢弹也被也占有重要地位氢弹也被称作称作热核弹热核弹氢弹是利用轻氢弹是利用轻核聚变核聚变反应制成的反应制成的炸弹炸弹，参，参加反应的物质主要是氢的同加反应的物质主要是氢的同位素位素氘氘和和氚氚太阳向外辐射太阳向外辐射光和热就是氘和氚核聚变反光和热就是氘和氚核聚变反应的结果聚变反应需要极应的结果聚变反应需要极高温度，所以氢弹要靠原子高温度，所以氢弹要靠原子弹来引爆同原子弹相比，弹来引爆同原子弹相比，氢弹的威力要大得多氢弹的威力要大得多习题 1 、大多数元素都有同位素原子、大多数元素都有同位素原子,如汞元如汞元素有素有7种稳定同位素种稳定同位素.则这些汞的同位素则这些汞的同位素原子中一定相同的是原子中一定相同的是( ) A、中子数、中子数 B、质子数、质子数 C、原子核的质量、原子核的质量 D、原子的质量、原子的质量 答案答案 B2 、据报道、据报道,1994年年12月月,科学家发现了一种科学家发现了一种新元素新元素,它的中子数与质子数之和为它的中子数与质子数之和为272,其原其原子核内有子核内有161个中子个中子,该元素的核电荷数为该元素的核电荷数为( ) A 、、 433 B 、、 161 C 、、 272 D 、、 111 答案答案 D四四 离子离子•观看钠与氯气反应实验观看钠与氯气反应实验,记录实记录实验现象验现象实验现象实验现象1 、点燃前金属钠是、点燃前金属钠是 色固体色固体.2 、氯气是、氯气是 的气体的气体3 、点燃时形成、点燃时形成 火焰火焰,瓶壁发烫瓶壁发烫,说明说明该反应是放热的该反应是放热的4 、燃烧后、燃烧后,瓶内有瓶内有 据此现象可以说据此现象可以说明有新的物质生成明有新的物质生成.银白银白黄绿色黄绿色 黄色黄色白色固体白色固体 金属钠能在氯气中燃烧金属钠能在氯气中燃烧.燃烧前的金属钠是燃烧前的金属钠是 由由 构成的构成的,氯气是由氯气是由 构成的构成的. 燃烧后生成的氯化钠是由燃烧后生成的氯化钠是由 和和 构成的构成的.钠原子钠原子氯分子氯分子钠离子钠离子氯离子氯离子。