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第二章 粒子的模型與符號
浙教版八年級下冊
第3節 原子結構的模型（1）
－－－原子結構模型的建立
教學目標
科學觀念：了解原子的構成；了解原子結構模型的具體內容，
在歷史上的發展過程，體驗建立模型的思想；了解盧瑟福
實驗現象和建立猜想的過程；
科學思維：培養學生建立模型的能力，查找資料的能力；
探究實踐：培養學生根據分析獲得的證據，得出結論的能力，
進一步培養學生的表達能力；
態度責任：讓學生感受模型建立的發展過程，體念科學發展歷
程的艱辛，感受科技發展和科學進步之間個關系。
復習導入
1、舉出幾例由分子、原子構成的物質；
2、試用模型表示水分子、甲烷分子、氧分子等微粒。
水是由水分子構成的，每個水分子中含1個氧原子和2個氫原子；氧氣是由氧分子構成的，每個氧分子中含2個氧原子；二氧化碳是由二氧化碳分子構成的；每個二氧化碳分子中含1個碳原子和2個氧原子；金屬都是由原子直接構成的，如鐵是由鐵原子構成的；硅、碳、硫等都是原子直接構成的，……。
碳原子 氧原子 氫原子
水分子
甲烷分子
氧分子
新知導入
原子是質量、體積都很小的微粒。那么，原子是不是構成物質的最小微粒？原子能不能再分？人類認識原子的過程是漫長的……。
新知講解
一、原子結構模型的建立
1、道爾頓原子模型：
19世紀初,英國科學家道爾頓提出近代原子學說,他認為原子是微小的不可分割的實心球體。
新知講解
2、湯姆生原子模型：
1897年，湯姆生提出新的原子結構模型。他認為，正電荷均勻地分布在原子之中，而電子就像是面包中的葡萄干一樣散布在原子的正電荷之中。
很快，道爾頓的實心原子模型與湯姆生的棗糕原子模型很快被盧瑟福的α粒子散射實驗所否定。
新知講解
3、盧瑟福的核式原子結構模型：
1911年英國物理學家盧瑟福(湯姆生的學生)提出了帶核的原子結構模型。
新知講解
發現過程：
盧瑟福用帶正電的 α 粒子轟擊金屬箔，實驗
發現多數α 粒子穿過金屬箔后仍保持原來的運動方
向，但有少數 α 粒子發生了較大角度的偏轉。
分析：
在原子的中心有一個很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部的質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間繞核運動，就像行星繞太陽運動那樣。
視頻：
盧瑟福核式的原子核結構
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新知講解
4、玻爾的原子結構模型：
1913 年，丹麥科學家波爾改進了盧瑟福的原子核式結構模型，認為電子只能在原子內的一些特定的穩定軌道上運動。
他認為：①原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上繞原子核運動，不輻射能量。②在不同軌道上運動的電子具有不同的能量；③當且僅當電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，才會輻射或吸收能量。
新知講解
從原子結構模型建立的過程，我們可以發現建立模型往往需要有一個不斷完善、不斷修正的過程， 以使模型更接近事物的本質。
人類認識原子的過程是漫長的、永無止境的……。
5、現代電子云原子結構模型：
20世紀初，科學家發現了中子，提示了
微觀世界波粒二象性規律，認識到原子核外
電子的運動不遵循經曲力學的原理，建立用
量子力學方法描述核外電子運動的數學模型。
現代電子云原子結構模型
新知講解
二、原子結構模型
1、原子結構模型：
原子是由帶1個正電荷的原子核與一定數量的帶負電荷的核外電子構成的。
為了探索原子內部的構造，科學家們進行了無數次實驗。他們使用原子模型來表示原子并用實驗不斷地修正模型。
新知講解
2、原子呈電中性的原因：
原子中，原子核與核外電子所帶的電量大小相等，電性相反，因而原子呈電中性。
新知講解
3、原子質量幾乎集中在原子核：
原子核在原子中所占的體積極小，核外電子在核外空間做高速運動。
原子核的半徑大約是原子半徑的十萬分之一。原子核的體積雖然很小，但原子核幾乎集中了原子的全部質量，電子的質量相對要小得多。
碳原子結構模型
氧原子結構模型
新知講解
三、揭開原子核的秘密
由于原子核很小，又帶正電荷，因此，要認識原子核的結構就更困難了。科學家用高能量的粒子撞擊核的方法來揭示原子核的秘密。
1、原子核的結構模型：
通過實驗，科學家們最終發現原子核是由更小的兩種粒子——質子和中子構成。
視頻：
原子核結構
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新知講解
2、原子核帶正電：
根據科學家們的測定：一個質子帶一個單位正電荷，中子不帶電，所以原子核帶正電。
新知講解
3、 核電荷數：
科學上把原子核所帶的電荷數稱為核電荷數。
不同原子的原子核，其核電荷數是不同的。
碳原子的核 電荷數為6
原子中，核電荷數＝質子數＝核外電子數。
新知講解
4、 原子核的結構舉例：
1）原子核結構：
氧原子核內有8個質子，則氧原子核帶8個單位正電荷（即+8），其中核電荷數為8。
2）碳原子核結構：
碳原子核內有6個質子，則碳原子核帶6個單位正電荷（即+6），其中核電荷數為6。
碳原子的核電荷數為6
氧原子的核電荷數為8
新知講解
5、 粒子的質量很小：
原子中電子的質量在整個原子質量中所占的比例極小，原子的質量主要集中在原子核上。
新知講解
6、夸克：
科學家們又對質子和中子的構成進行了研究，發現質子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克構成的。
視頻：
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課堂練習
1、在原子核里一定含有的微粒是（ ）
A. 質子和中子 B. 質子
C. 中子 D. 質子和電子
B
課堂練習
2、圖甲是盧瑟福用α粒子轟擊原子而產生散射的實驗，在分析實驗結果的基礎上，他提出了圖乙所示的原子核式結構。下列說法錯誤的是（　　）
A．盧瑟福在研究過程中采用了控制變量法
B．α粒子可能是某種原子的原子核
C．圖乙所示原子核式結構是一種模型
D．通過該實驗可知原子是空心的
A
課堂練習
3、2020年12月初，考古發掘隊在三星堆遺址5號祭祀坑中出土了舉世絕美的黃金面具。已知金(Au)原子的相對原子質量是197，質子數是79，以下說法正確的是(　　)
A．金(Au)屬于非金屬元素
B．該原子的核電荷數是79
C．該原子的核外有118個電子
D．該原子的核內有79個中子
B
課堂練習
4、下列因果關系錯誤的是(　　)
A．因為分子構成不同，所以水和過氧化氫的化學性質不同
B．因為質子數不同，所以碳原子和氮原子所屬的元素種類不同
C．因為碳原子排列方式不同，所以金剛石和石墨的性質完全不同
D．因為電子層數及最外層電子數不同，所以鈉原子和鈉離子 的化學性質不同
C
課堂練習
5、如圖為某原子結構模型的示意圖，其中a、b、c是構成該原子的三種不同粒子，下列說法正確的是（　　）
A．決定該原子種類的粒子是b
B．原子的質量集中在a和c上
C．原子中b與c的數目一定相同
D．原子中a與c的數目一定相同
D
課堂練習
6、人們為了揭示原子結構的奧秘,經歷了漫長的探究過程。1911 年物理學家盧瑟福用 帶正電的α粒子轟擊金屬箔。實驗發現:多數α粒子穿過金屬箔后仍保持原來的運動 方向,極少數α粒子發生了較大角度的偏轉。
（1）盧瑟福提出了原子的核式結構模型,認為原子的中心有一個很小的　 　。
（2）當用α粒子轟擊金屬箔時,圖中四條運動軌跡不可能出現的是　 (填字母)。
原子核
C
課堂練習
7、如圖是 1～18號元素原子最外層電子數與原子核電荷數的關系圖。試回答：
（1）一個 Mg2+核外共有　 　個電子；Cl－的最外層電子數和　 　原子的最外層電子數相同；
（2）通過對該圖的分析，你能發現哪些規律？請寫出其中一個　 　。
10
Ar（或 Ne）
隨著核電荷數的遞增，最外層電子數呈周期性變化
課堂練習
8、下表是某位同學收集的一些微粒的資料，請根據表格數據回答下列問題。
（1）上述粒子中屬于原子的是　 　。
（2）根據表格信息可知 C 的帶電性為　 。
（3）表格中互為同位素的粒子是　 　。
（4）比較 C 與 D 兩種粒子，其中質量較大的是　 　。
AD
帶兩個單位的負電荷
AD
D
課堂總結
1、盧瑟福的核式原子結構模型認為：在原子的中心有一個很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部的質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間繞核運動。
2、從原子結構模型建立的過程，我們可以發現建立模型往往需要有一個不斷完善、不斷修正的過程， 以使模型更接近事物的本質。
3、原子是由帶正電荷的原子核和斷地修正模型。帶負電荷的核外電子構成的。兩者所帶的電量大小相等，電性相反，因而原子呈電中性。
4、原子核是由質子和中子構成。原子核幾乎集中了原子的全部質量。
5、一個質子帶一個單位正電荷，中子不帶電，原子核所帶的電荷數稱為核電荷數。
6、質子和中子都是由 更微小的基本粒子——夸克構成的。
板書設計
2.3 原子結構的模型（1）
1、 原子結構的模型
2、原子結構：
湯姆生的“原子實心結構”
盧瑟福的“原子的核式結構模型”
玻爾的“能級原子結構”
被否定
被肯定、發展
原子
原子核（+）
核外電子（－）
質子（+）－夸克
中子（不帶電）－夸克
1）原子中，質子數＝核電荷數＝核外電子數
2）質子數與核外電子數電性相反，電量相等；整個原子不呈電性。
3）原子核中不一定有中子。
作業布置
1、復習本課時主要內容；
2、完成作業本上相應內容。
3、完成學案中“課后鞏固”；
4、繼續查閱原子結構模型的相應資料，學生小組內相互交流，并以小組為單位形成小報，由老師安排時間評比。
謝謝
21世紀教育網（www.21cnjy.com)
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