人教版化学4.1原子的构成课件.ppt

这是中国科学这是中国科学家用一个个铁家用一个个铁原子排列出的原子排列出的世界上最小的世界上最小的“原子原子”二字纳米纳米算盘算盘硅原子硅原子1993年，中国科学院科学家通过移动单个年，中国科学院科学家通过移动单个硅原子所写的世界上最小的硅原子所写的世界上最小的“中国中国”二二字 认识原子认识原子蘑菇云蘑菇云——原子弹爆炸原子弹爆炸1964年月年月10月月16日，我国成功爆炸第一颗原日，我国成功爆炸第一颗原子弹，子弹，为维护世界和平做出了重大的贡献为维护世界和平做出了重大的贡献有人说原子是一种冻结的能源，你认为对吗有人说原子是一种冻结的能源，你认为对吗？？回忆从前：我们走过的路回忆从前：我们走过的路¡(1) (1) 什么是原子什么是原子? ?¡(2) (2) 原子有哪些特征原子有哪些特征? ?¡(3) (3) 原子在化学变化中可原子在化学变化中可不可以再分不可以再分? ?电子隧道扫描显微镜电子隧道扫描显微镜原子的构成原子的构成为什么为什么“原子的爆炸原子的爆炸”会会产生如此巨大的能量呢？产生如此巨大的能量呢？原子可以再分吗？原子可以再分吗？请你分析请你分析 公元前公元前5世纪，希腊哲学家德谟世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为克利特等人认为 ：：        万物是由大量的万物是由大量的不可分割的微粒不可分割的微粒构成的，即原子。

构成的，即原子有关原子的假设之一有关原子的假设之一古古代代19世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家道尔顿道尔顿提出近提出近代原子学说，他认为原子是微小的代原子学说，他认为原子是微小的不不可分割的实心球体可分割的实心球体有关原子的假设之二有关原子的假设之二近近代代有关原子的假设之三：有关原子的假设之三：汤姆逊原子模型汤姆逊原子模型——葡萄干葡萄干面包模型他认为原子是一个带正电的球（面包），面包模型他认为原子是一个带正电的球（面包），在这个球里面散布着很小的带负电的电子（葡萄干），在这个球里面散布着很小的带负电的电子（葡萄干），这些电子排成一层一层的环这些电子排成一层一层的环1897年，英国科学家年，英国科学家汤姆生发现了电子汤姆生发现了电子捕捉电子的人捕捉电子的人——汤姆逊汤姆逊　　英国科学巨匠、剑　　英国科学巨匠、剑桥大学卡文迪许实验室主任桥大学卡文迪许实验室主任J·J·汤姆逊是英国的汤姆逊是英国的著名物理学家，电子的发现者著名物理学家，电子的发现者20多年来一直试多年来一直试图揭开阴极射线的谜底，为此他进行了一系列实图揭开阴极射线的谜底，为此他进行了一系列实验克鲁克斯管克鲁克斯管        汤汤姆逊的姆逊的五个著名实验：五个著名实验：实验一：实验一：汤姆逊在克鲁克斯管内的阳极上包了一层汤姆逊在克鲁克斯管内的阳极上包了一层化学制品，这种制品一旦受到阴极射线的撞击就会化学制品，这种制品一旦受到阴极射线的撞击就会发荧光。

接着，他在阴极射线的路径上放了一个金发荧光接着，他在阴极射线的路径上放了一个金属十字架结果，他在阳极上看到了十字架的阴影属十字架结果，他在阳极上看到了十字架的阴影从这个实验中，汤姆逊得出从这个实验中，汤姆逊得出结论：阴极射线是直线结论：阴极射线是直线传播的　　　　实验二：实验二：汤姆逊在克鲁克斯管周围加上一个磁汤姆逊在克鲁克斯管周围加上一个磁场，把磁铁的北极和南极放在管子的两边他观察场，把磁铁的北极和南极放在管子的两边他观察到磁场使阴极射线或在阴极作用了下运动粒子的轨到磁场使阴极射线或在阴极作用了下运动粒子的轨道弯曲了道弯曲了这表明，粒子是带负电荷的这表明，粒子是带负电荷的 实验三：实验三：汤姆逊在阴极射线的路径上放了一个汤姆逊在阴极射线的路径上放了一个精巧而又能转动的小精巧而又能转动的小“风车风车”（一种像排气扇（一种像排气扇的东西），发现阴极射线能够使的东西），发现阴极射线能够使“风车风车”转动通过这一实验，汤姆逊了解到通过这一实验，汤姆逊了解到阴极射线是由物阴极射线是由物质的粒子构成的质的粒子构成的，而不仅仅是一束光线而不仅仅是一束光线实验四：实验四：汤姆逊把荷电板放在阴极射线的两边，汤姆逊把荷电板放在阴极射线的两边，测定使之弯曲所需的荷电量，由此他可以算出测定使之弯曲所需的荷电量，由此他可以算出粒子的重量。

汤姆逊发现，粒子的重量汤姆逊发现，阴极粒子的重量约阴极粒子的重量约为已知量轻的元素氢原子的两千分之一为已知量轻的元素氢原子的两千分之一实验五：实验五：汤姆逊用不同的阴极把微量的不同气汤姆逊用不同的阴极把微量的不同气体放在各个管子内他发现在每一种情况下，体放在各个管子内他发现在每一种情况下，粒子所发生的变化都是一样的因此他猜想，粒子所发生的变化都是一样的因此他猜想，这些粒子是一切物质所共有的，而且始终是一这些粒子是一切物质所共有的，而且始终是一样的样的汤姆森原子模型汤姆森原子模型l按照汤姆森的原子模型，原子就按照汤姆森的原子模型，原子就好像一个大西瓜，里面分散了许好像一个大西瓜，里面分散了许多西瓜子，其中西瓜子是带负电多西瓜子，其中西瓜子是带负电的电子，西瓜肉是带正电的物质的电子，西瓜肉是带正电的物质        原子不是不可分割的，带负电的粒子能原子不是不可分割的，带负电的粒子能够在电力作用下从原子里分裂出来这些够在电力作用下从原子里分裂出来这些粒子不管是从哪种原子里分裂出来的，质粒子不管是从哪种原子里分裂出来的，质量全都相同，而且带同样的负电荷，它们量全都相同，而且带同样的负电荷，它们是一切原子的构成部分。

是一切原子的构成部分        1906年，汤姆逊因测出电子的电荷与质年，汤姆逊因测出电子的电荷与质量而获诺贝物理奖每一个电子所带的电量而获诺贝物理奖每一个电子所带的电量称为一个单位的负电荷电子很轻，汤量称为一个单位的负电荷电子很轻，汤姆逊后来测出电子仅占原子总重量的姆逊后来测出电子仅占原子总重量的1/1400左右左右 有关原子的假设之四：卢瑟福提出了一个更完整的有关原子的假设之四：卢瑟福提出了一个更完整的原子模型：原子模型：原子结构模型原子结构模型.swf1、、原子的中央是由很重的带正电的质子构成的核原子的中央是由很重的带正电的质子构成的核2、远离这个核的是很轻的带负电的电子远离这个核的是很轻的带负电的电子3、电子绕着核转，像行星绕着太阳转一样电子绕着核转，像行星绕着太阳转一样1906年，卢瑟福开始研究原子内部结构卢瑟福认年，卢瑟福开始研究原子内部结构卢瑟福认为，要了解原子内部的情形，最好的办法是把它砸为，要了解原子内部的情形，最好的办法是把它砸开他们选择阿尔法粒子的核作为砸开原子的子弹他们选择阿尔法粒子的核作为砸开原子的子弹在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线射到粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线射到金箔上。

金箔上α粒子穿过金箔后，打到荧光屏上产生一个粒子穿过金箔后，打到荧光屏上产生一个个的闪光，这些闪光可以用显微镜观察到个的闪光，这些闪光可以用显微镜观察到阿尔法粒子的核作为砸开原子的子弹阿尔法粒子的核作为砸开原子的子弹        根据汤姆逊的原子模型，将阿尔法粒子打根据汤姆逊的原子模型，将阿尔法粒子打向金原子表面，就象你想要用一颗小石弹（阿向金原子表面，就象你想要用一颗小石弹（阿尔法粒子）击向一张巨大的弹子台上紧紧地堆尔法粒子）击向一张巨大的弹子台上紧紧地堆在一起的弹子（金原子），你想会怎么样？你在一起的弹子（金原子），你想会怎么样？你也许会认为石弹一定会穿不过，这原本是卢瑟也许会认为石弹一定会穿不过，这原本是卢瑟福他们所预计的实验结果福他们所预计的实验结果            可是，这却不是卢瑟福和盖革在这个试验可是，这却不是卢瑟福和盖革在这个试验里所得到的答案他们照样看到了荧光屏上的里所得到的答案他们照样看到了荧光屏上的闪光，阿尔法粒子能够穿过去！其中绝大部分闪光，阿尔法粒子能够穿过去！其中绝大部分是笔直穿过去的但是，有极少数的粒子偏移是笔直穿过去的但是，有极少数的粒子偏移过大。

过大α粒子轰击金箔粒子轰击金箔l大多数大多数α粒子能穿过金箔且不改变原粒子能穿过金箔且不改变原来的方向，但也有一小部分改变了原来的方向，但也有一小部分改变了原来的方向，甚至有极少数的来的方向，甚至有极少数的α粒子被反粒子被反弹了回来！弹了回来！ 卢瑟福认为，原子是由原子核和核外电卢瑟福认为，原子是由原子核和核外电子构成的电子在原子核外一个相对较大子构成的电子在原子核外一个相对较大的空间里随意围绕着一个带正电的很小的的空间里随意围绕着一个带正电的很小的原子核运动原子核运动原子结构模型原子结构模型.swf        原来原子的大部分是一个空壳，这就说明原来原子的大部分是一个空壳，这就说明了阿尔法粒子为什么能够穿透金箔了阿尔法粒子为什么能够穿透金箔英国科学家卢瑟福1911年，英国卢瑟福采用年，英国卢瑟福采用a粒子散射实验证明了原粒子散射实验证明了原子的大部分质量集中在原子中心，并且这个原子中子的大部分质量集中在原子中心，并且这个原子中心带有正电荷之后，一个不争事实就确立了原子心带有正电荷之后，一个不争事实就确立了原子是由原子核构成，并且带有正电荷，原子核外存在是由原子核构成，并且带有正电荷，原子核外存在带负电的电子。

带负电的电子        在这个基础上，卢瑟福提出原子的有核结构在这个基础上，卢瑟福提出原子的有核结构1919年，卢瑟福在用年，卢瑟福在用a粒子轰击氮原子核的试验的粒子轰击氮原子核的试验的时候，确定了质子的存在时候，确定了质子的存在1932年，英国物理学家年，英国物理学家查德维克在研究博特和贝克尔发现的穿透力很强的查德维克在研究博特和贝克尔发现的穿透力很强的射线中确定了射线中确定了中子的存在这样原子核是由质子和中子的存在这样原子核是由质子和中子构成则被人们所公认，并且不同类的原子核内中子构成则被人们所公认，并且不同类的原子核内质子数是不同的质子数是不同的;每一个质子带一个电位的正电荷，每一个质子带一个电位的正电荷，中子不带电从此拉开了揭示原子核结构的序幕中子不带电从此拉开了揭示原子核结构的序幕交流共享l1、为什么大多数的、为什么大多数的α粒子能够顺利穿过金粒子能够顺利穿过金箔，而只有极少数被反弹回来？箔，而只有极少数被反弹回来？l   2、、 这极少数的这极少数的α粒子碰到的阻力是大还粒子碰到的阻力是大还是小？这种阻力会是来自质量很小的西瓜是小？这种阻力会是来自质量很小的西瓜子（电子）吗？子（电子）吗？练习册练习册24页页l3 在金原子中，原子核的半径为原子半径的十万分在金原子中，原子核的半径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。

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（这样小的原子核却能把轰击它的高速子弹（ α粒子）粒子）反弹回来，这说明了什么？金原子原子核的质量相反弹回来，这说明了什么？金原子原子核的质量相对对α粒子的质量是很大还是很小？粒子的质量是很大还是很小？原子核内有什么？原子核内有什么？l1919年，卢瑟福和他的助手用年，卢瑟福和他的助手用α粒子轰击了氮粒子轰击了氮原子核等，发现原子核里面有质子，一个质子原子核等，发现原子核里面有质子，一个质子带一个单位正电荷带一个单位正电荷l    1920年，卢瑟福又预言：原子核中有不带年，卢瑟福又预言：原子核中有不带电的中性粒子电的中性粒子l    1932年，经过不少科学家反复实验后确实年，经过不少科学家反复实验后确实发现，原子核里面有中子，中子不带电，中子发现，原子核里面有中子，中子不带电，中子的质量与质子的质量几乎相等卢瑟福的预言的质量与质子的质量几乎相等卢瑟福的预言被证实质子、中子、电子的电性和电量怎样？质子、中子、电子的电性和电量怎样？粒子粒子种类种类电性电性质量质量质子质子1个单位个单位正电荷正电荷1.6726×10-27 kg中子中子不带电不带电1.6749×10-27 kg电子电子1个单位个单位负电荷负电荷质子质量的质子质量的1/1836 质子（一个质子（一个 质子带一个单位正电核）质子带一个单位正电核）                               原子核原子核                          （带正电）（带正电）        原子原子                                   中子（不带电）中子（不带电）原子结构模型原子结构模型.swf（（不显电性）不显电性）                                       核外电子（一个电子带一个单位负电荷）核外电子（一个电子带一个单位负电荷）重点一：原子结构重点一：原子结构在在化学变化中不能再分，但用其他的方法是可以再分的。

化学变化中不能再分，但用其他的方法是可以再分的原子原子原子核原子核（正电）（正电）质子（正电）质子（正电）中子（不带电）中子（不带电）核外电子（负电）核外电子（负电）核电荷数：原子核所带的电荷数核电荷数：原子核所带的电荷数(由原子核内的质子由原子核内的质子 提供提供)决定原子的种类决定原子的种类不显不显电性电性原子种类原子种类 原子核原子核核外电子数核外电子数质子数质子数 中子数中子数 氢氢 碳碳 氧氧 钠钠 铁铁 1 6 8 11 26 6 8 12 30 1 6 8 11 26几种原子的构成几种原子的构成1、由于核内的、由于核内的            数与核外的数与核外的            数相等，数相等，      所以原子不显电性所以原子不显电性2、不同种类的原子，核内、不同种类的原子，核内            数不同，数不同，      核外的核外的            数也不同数也不同。

核内的核内的质子数不一定质子数不一定等于核内的中子数等于核内的中子数质子质子电子电子质子质子电子电子核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数11、不同种类的原子，质子数不同2、原子的质子数等于电子数3、氢原子没有中子4、中子数不一定等于质子数5、质子数==核电荷数==电子数6、质子数决定元素种类结论结论不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同，所以不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同，所以它们的质量不同，它们的质量不同，1个氢原子为个氢原子为1.67 ×10-27 kg，， 1个氧个氧原子为原子为2.657 ×10-26 kg，，可见，原子质量数值太小，书可见，原子质量数值太小，书写和使用都不方便写和使用都不方便原子的质量又该怎样衡量呢？原子的质量又该怎样衡量呢？相对原子质量：相对原子质量：指对指对12C原子（原子核内有原子（原子核内有6个质子和个质子和6个中子的碳原子）个中子的碳原子）质量的质量的1/12（（1. 661 × 10 -27 kg ））为标准，其他原子的质为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。

        跟质子、中子相比，电子质量很小，通常忽略不计，跟质子、中子相比，电子质量很小，通常忽略不计，原子的质量主要集中在原子核上原子的质量主要集中在原子核上质子和中子的质量跟质子和中子的质量跟相对原子质量标准相比较，均约等于相对原子质量标准相比较，均约等于1 相对原子质量相对原子质量=质子数质子数+中子数中子数请记住下面的等量关系：请记住下面的等量关系：     核内质子数核内质子数  =  核外电子数核外电子数 = 核电荷数核电荷数     （（实用于原子）实用于原子）三、相对原子质量三、相对原子质量以以一种碳原子的质量的一种碳原子的质量的1／／12（约（约1.66／／×10 –27kg））作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值 公式：公式： 一个原子的相对原子质量一个原子的相对原子质量  = M／／m  M：：一个原子的真实的质量一个原子的真实的质量  m：：一种碳原子的质量的一种碳原子的质量的1／／12=质子数质子数+中子数中子数张青莲教授相对原子质量相对原子质量国际规定以一种碳原子的质量的国际规定以一种碳原子的质量的1／／12（约（约1.66／／×10 –27kg））作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。

作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值 公式：公式： M相相= M实实／／m标标 M相：相：某原子的相对原子质量某原子的相对原子质量  M实：实：被求原子的真实的质量（变）被求原子的真实的质量（变） m标标：：一种碳原子的质量的一种碳原子的质量的1／／12（定）（定）几种原子的构成：几种原子的构成：原子原子种类种类质子质子数数中子中子数数核外核外电子数电子数核电核电荷数荷数相对原子相对原子质量质量氢氢1 10 0      碳碳  6 66 6    氧氧8 88 8      钠钠  1212  1111  氯氯  18181717    11166128816111123171735核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数相对原子质量相对原子质量=质子数质子数+中子数中子数例题分析已知一个碳原子的质量已知一个碳原子的质量为为1. 993 X 10-26kg,一个氧原子一个氧原子的质量为的质量为2.657 X 10-26Kg,求氧求氧原原子的相对原子质量？子的相对原子质量？解：由公式：解：由公式： M相相= M实实／／m标标可知可知 2.657 × 10-26Kg—————————1／12 × 1.993 × 10-26KgM相相= M实实／／m标标==16（单位是什么？）（单位是什么？）【【练习练习】】1、在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等粒子中，、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微粒，填在相应的横线上：找出符合下列条件的微粒，填在相应的横线上：（（1）能直接构成纯净物的是）能直接构成纯净物的是                     （（2）能保持）能保持 物物质化学性质的是质化学性质的是                   （（3）是化学变化中最小微）是化学变化中最小微  粒的是粒的是                   （（4）带正电荷）带正电荷 的的 是是                       （（5）带负电荷）带负电荷 的是的是                    （（6）不显电性的是）不显电性的是                                      （（7）质量与氢原子质量近似相等的是）质量与氢原子质量近似相等的是               （（8）质）质 量最小的量最小的  是是                          （（9）在同一原子中）在同一原子中数数 目相等的是目相等的是                                                                                          分子、原子分子、原子 分子分子 原子原子质子、原子核质子、原子核核外电子核外电子中子中子原子、分子原子、分子质子中子质子中子 电子电子 质子、电子质子、电子2、铀、铀-235是制造原子弹的一种原料，这种铀原子的相是制造原子弹的一种原料，这种铀原子的相       对原子质量为对原子质量为235核电荷数为核电荷数为92，则核内中子数为，则核内中子数为                           核外电子数为核外电子数为 143 923、下列有关原子、分子的叙述中，正确的是（、下列有关原子、分子的叙述中，正确的是（          ））       A 原子是化学变化中的最小粒子原子是化学变化中的最小粒子       B 原子是不能再分的最小粒子原子是不能再分的最小粒子       C 分子是保持物质性质的一种粒子分子是保持物质性质的一种粒子       D 分子的大小及质量都比原子大分子的大小及质量都比原子大 A 4、、一个氧分子是由两个氧原子构成的，一个氧分子是由两个氧原子构成的，则一个氧分子内含有的一个氧分子内含有的质子数是子数是A.8 B.16    C.32D.64 B二二、判断、判断题5.原子核是由原子核是由电子和子和质子子组成的。

成的  ））6.在原子里，在原子里，质子数一定等于中子数和子数一定等于中子数和电子数  ））7.原原子子核核中中的的中中子子数数可可以以大大于于、、等等于于或或小小于于其其中中的的质子子数数  ））8.氧化汞中含有氧分子，受氧化汞中含有氧分子，受热分解可放出氧气分解可放出氧气  ））9.相相对原子原子质量就是一个原子的量就是一个原子的质量  ））B测试l1、下列关于原子核的叙述、下列关于原子核的叙述：：l（（1）通常是由中子和电子构成；（）通常是由中子和电子构成；（2）通常是）通常是由质子和中子构成；（由质子和中子构成；（3）带正电荷；（）带正电荷；（4）不）不显电性；（显电性；（5）不能再分；（）不能再分；（6）跟原子比较体）跟原子比较体积很小，但却集中了原子的主要质量积很小，但却集中了原子的主要质量l其中正确的是其中正确的是  （（      ））l   A.(2)(4)(6)                   B.(2)(3)(6)l   C.(1)(3)(5)                   D.(1)(4)(5)挑战自我挑战自我l道尔顿认为：道尔顿认为：“一切物质都是由数量巨大的、一切物质都是由数量巨大的、极微小的粒子构成的，这些粒子间通过引力互极微小的粒子构成的，这些粒子间通过引力互相结合，我们不能创造原子，不能分裂原子，相结合，我们不能创造原子，不能分裂原子，我们能实现的变化，无非是把原先结合在一起我们能实现的变化，无非是把原先结合在一起的原子分开，或原先分开的原子结合起来。

的原子分开，或原先分开的原子结合起来l       你同意他的观点吗？请你谈谈对这段话你同意他的观点吗？请你谈谈对这段话的看法科学家是怎样移动单独的一个一个的原子科学家是怎样移动单独的一个一个的原子从而使之规则的排列的呢？从而使之规则的排列的呢？20世纪世纪80年代初期，年代初期，IBM公司苏黎世实验室的两位科学家公司苏黎世实验室的两位科学家G．．Binnig和和H．．Roher发明了扫描隧道显微镜发明了扫描隧道显微镜STM针尖针尖                   纳米算盘纳米算盘                         硅原子硅原子有关原子的假设之五：有关原子的假设之五：波波尔的尔的原子结构模型原子结构模型有关原子的假设之六：薛有关原子的假设之六：薛定谔的定谔的电子云模型电子云模型        电子云并不表示电子的实际运动轨迹，电子云并不表示电子的实际运动轨迹，小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的机会的多少内出现的机会的多少C60分子分子的示意图的示意图一个C60分子由分子由60个碳原子构成个碳原子构成分子是由原子构成的分子是由原子构成的硫硫在在氧氧气气中中燃燃烧烧分子是保持物质化学性质的最小粒子；分子是保持物质化学性质的最小粒子；原子是化学变化中的最小粒子；原子是化学变化中的最小粒子；在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。

在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。