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第3節 原子結構的模型
第1課時 原子結構及原子結構模型的建立
學習目標
知道原子的構成。
了解原子結構模型建立的歷史過程及各種模型建立的依據。
了解ɑ粒子散射實驗的實驗方法和實驗現象，知道原子核式結構模型的主要內容，初步學會用模型的方法來模擬微觀結構。
原子的質量和體積都很小，是不是構成物質的最小的粒子呢？原子能否再分呢？
情境導入
水是由水分子構成的，水分子是由氫原子和氧原子構成的。
原子結構模型的建立
1.道爾頓模型（1803）
英國化學家道爾頓
道爾頓觀點：原子是堅實的、不可再分的實心球。
2.湯姆生模型（1904）
英國物理學家湯姆生
湯姆生在實驗中發現了電子
原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。
電子像面包里的葡萄干那樣鑲嵌在其中
3.盧瑟福模型（1911）
物理學家盧瑟福
探究：盧瑟福的α粒子散射實驗
金屬箔
α粒子源
（1911年，盧瑟福用帶正電的α粒子轟擊金屬箔）
實驗發現：大多數α粒子穿過金屬箔后仍保持原來的運動方向，但有絕少數α粒子發生了較大角度的偏轉。
盧瑟福實驗的現象：
為什么大多數粒子不改變原來的運動方向？為什么只有小部分改變原來的運動路徑？
原子內部不是實心的，原子結構中的大部分是空的；原子內部含有一個與α粒子電性相同、帶正電的中心。
1911年盧瑟福提出原子核式結構模型
在原子的中心有一個很小的原子核，原子全部的正電荷和幾乎全部的質量都集中在原子核上，帶負電的電子在核外空間繞核運動，就像行星環繞太陽運動那樣。
閱讀
盧瑟福
新西蘭著名物理學家，著名的原子核物理學之父，學術界公認他為繼法拉第之后最偉大的實驗物理學家。
盧瑟福首先提出放射性半衰期的概念，證實放射性涉及從一個元素到另一個元素的嬗變。因為“對元素蛻變以及放射化學的研究”，他榮獲1908年諾貝爾化學獎。
4.玻爾模型（1913）
丹麥科學家玻爾
1913年，科學家玻爾改進了盧瑟福的原子核式結構模型，他認為電子在原子核外空間的一定軌道上分層繞核做高速的圓周運動。
5. 電子云模型（1926）
不能斷言電子一定會出現在核外某一軌道，只能給出電子在某處出現的概率。電子在原子核周圍有的區域出現次數多，有的區域出現次數少，就像“云霧”籠罩在原子核的周圍。
道爾頓模型
湯姆生模型
電子云模型
盧瑟福模型
玻爾模型
從原子結構模型建立的過程，我們可以發現建立模型需要一個不斷完善、不斷修正的過程，以使模型更接近事物的本質。
查找相關資料，了解氦原子的結構，如原子核和核外電子數等，嘗試建立一個氦原子結構的模型（用圖表示）。
思考與討論
原子的構成
帶正電
原子核
核外電子
原子
帶負電
每個電子帶一個單位的負電荷
揭開原子核的秘密
原子呈電中性（不顯電性），你能根據原子結構說一下原因嗎？
原子核所帶的正電荷與核外電子所帶的負電荷數量相等、電性相反。
以氧原子為例解說原子的結構
氧原子（電中性）
電子:8個，帶8個單位負電荷
氧原子核
(帶8個單位正電荷)
質子:8個，帶8個單位正電荷
中子:可能8個,不帶電
在一個原子中哪些項目的數目總是相等的？還能歸納出其他的結論嗎？
原子種類 核電荷數 質子數 中子數 核外電子數
氫原子 1 1 0 1
氦原子 2 2 2 2
碳原子 6 6 8 6
氮原子 7 7 7 7
硫原子 16 16 17 16
氯原子 17 17 20 17
2.原子中,中子數不一定等于質子數。
3.不是所有原子的原子核內都有中子。
4.原子的種類不同,質子數一定不同。
1.在原子中：核電荷數 = 質子數 = 核外電子數
原子
原子核
核外電子
質子
中子
9.1176×10-31 kg
1.6748×10-27 kg
1.6726×10-27 kg
帶正電
不帶電
帶負電
為什么說原子的質量集中在原子核上，為什么原子呈電中性？
電子質量約為質子和中子的1/1836；質子和中子的質量差不多，所以說原子的質量主要集中在原子核上。
在原子中，帶正電的質子數等于帶負電的核外電子數，所以呈電中性。
科學家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。
課堂小結
原子結構的模型
模型的發展
原子的結構
道爾頓模型（實心球模型）
湯姆生模型（葡萄干面包模型）
盧瑟福模型（原子結構核式模型)
玻爾模型（分層模型）
現代模型（電子云模型）
原子核
核外電子
質子
中子
夸克
及時鞏固
1.20世紀初，科學家先后提出了如圖所示的三種原子模型，依照提出時間的先后順序排列正確的是(　 　)
A.①②③ B.③②① C.②③① D.①③②
D
2.如圖所示為小明制作的原子模型，外圈上的小球為電子，內圈為原子核。下列說法正確的是(　　)
A.該模型表示一種碳原子
B.該原子的核電荷數為 4
C.該原子的質量主要集中在2個電子上
D.該原子核由2個質子和2個中子構成
D

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