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(共32張PPT)
第二單元 認識物質的構成
第一節
原 子
水分子很小，那構成水分子的氫原子和氧原子豈不更小 這么小的原子還能不能再分呢 1808年，道爾頓(J.Dalton，1766— 1844) 提出原子是一個不可再分的實心球，是構成物質的最微小的粒子。然而湯姆孫(J.J.Thomson，1856—1940)等人通過實驗改變了人們的這種認識。1897年，湯姆孫等人認真分析了高壓放電管的陰極射線，發現該射線是由一種帶負電荷的粒子形成的粒子流，這種粒子就是電子。湯姆孫進行了一系列實驗后發現，不論他使用的陰極材料是什么，都會發射出電子。這讓他意識到，所有物質的原子中都有電子！既然原子中存在更小的粒子——電子，那么原子就是可分的。
一、原子的結構
原子里究竟有什么呢？若只有電子，怎么能保證原子為電中性呢？湯姆孫等人猜測原子中一定還有帶正電的物質，并由此提出了新的原子模型“葡萄干布丁”模型：原子呈圓球狀，充斥著正電荷，而帶負電荷的電子則像一粒粒葡萄干一樣鑲嵌其中。
1911年，盧瑟福(E. Rutherford，1871—1937)和他的研究團隊用一束帶正電的、質量比電子大得多的高速α粒子轟擊一張極薄的金箔。他們預測這些α粒子會毫不費力地擊穿金原子，順利到達對面的探測板上。實驗結果卻發現：絕大多數α粒子能穿過金箔且不改變原來的方向，但有一小部分卻改變了原來的前進方向，甚至有極少數的α粒子被反彈了回來!
盧瑟福等人認為，極少數α粒子被反彈回來是因為它們和金原子中某種極為堅硬密實的核發生了“碰撞”。這個核很小、帶正電，卻集中了原子的大部分質量，稱為原子核。從而推測原子是由原子核和核外電子構成的，電子在原子核外“很大”的空間里運動。
原子核很小，它的體積僅為原子體積的幾千億分之一。即使這樣，原子核仍然是可以再分的。后來的研究表明，原子核是由帶正電荷的質子和不帶電的中子構成的，因此原子核帶正電，其所帶的正電荷數稱為核電荷數。質子和中子的質量差不多、都比電子大得多，質子質量約為電子質量的1836倍，因此原子的質量幾乎全部集中在原子核上。
探尋原子構成的規律
下表列出了幾種原子的相關信息，觀察分析表中信息，看看你能得出哪些結論。
在原子中：核電荷數=質子數=核外電子數
制作原子結構模型
人類對原子結構的認識，是科學家們不懈追求、不斷創新的過程。科學家們基于新的事實和證據，不斷提出新的結構模型，深化和發展對原子結構的認識。
1.觀察上圖，結合你的學習，分析科學家否定前者模型的理由是什么，提出新模型的證據又是什么。
2.請發揮你的想象力和創造力，運用下列物品(也可以自己選擇其他材料)，小組合作，設計并制作科學家們提出的原子結構模型。
實驗物品：不同顏色的太空泥、細鐵絲、細線、木牙簽、硬紙板、剪刀、固體膠等。
原子是構成物質的一種微觀粒子，金、金剛石、石墨等都是由原子直接構成的。原子具有微觀粒子的一般性質，如質量和體積都很小，相互之間有間隔，存在著相互作用，總是在不斷地運動等。
二、計量原子的質量
雖然所有原子都非常微小，但是它們的質量仍存在差異。例如，1個氧原子的質量為2.657×10-26kg，1個鐵原子的質量為9.288×10-26kg。這么小的數字，書寫和運算都很不方便，為此國際上統一采用相對原子質量來計量原子的質量。
以一個碳－12 原子①實際質量(1.993×10-26 kg)的1/12作為基準，計算出其他原子的相對質量，就是這種原子的相對原子質量。
由上表可知：計量原子的質量時，采用“碳－12原子質量的1/12”作為基準，所得的相對原子質量數值要比采用“千克”作為基準所得的實際原子質量數值更簡約，更便于比較和運算。
三、原子與離子、分子
在原子中，電子是體積最小、質量最輕的一種粒子。不同的原子含有的電子數目不同。例如，1個碳原子含有6個電子，1個氧原子含有8個電子。在多電子原子中，核外電子的能量是不同的。能量高的電子在離核較遠的區域運動，能量低的電子在離核較近的區域運動。通常把電子在離核遠近不同的區域運動稱為電子的分層排布。
在化學反應中，原子核是不變的，發生改變的只是原子核外的電子。原子失去電子后變成帶正電荷的陽離子，得到電子后變成帶負電荷的陰離子。例如，鈉原子(Na)失去1個電子，形成帶1個單位正電荷的鈉離子(Na+)；氯原子(Cl)得到1個電子，形成帶1個單位負電荷的氯離子(Cl－)。帶相反電荷的鈉離子和氯離子相互作用，就形成了新的物質——氯化鈉(NaCl)，它是食鹽的主要成分。除氯化鈉外，氧化鎂(MgO)、氯化鉀(KCl)等很多物質都是由離子構成的。
有些原子之間不是先轉化成離子再構成物質的，而是原子之間直接結合形成分子，再由分子構成物質的。例如，1個氫原子(H)能與1個氯原子(Cl)結合，形成1個氯化氫分子(HCl)，而1個氧原子(O)能與2個氫原子(H)結合，形成1個水分子(H2O)。
原子、分子、離子都是構成物質的微觀粒子。
1.下列有關原子構成的敘述正確的是( )
A.原子是實心球體，不可以再分
B.原子的質量主要集中在原子核上
C.原子核由質子、中子和電子構成
D.原子不顯電性是因為原子中不存在帶電粒子
B
2.下列關于原子、分子、離子的認識不正確的是( )
A.原子和分子不帶電，離子帶電
B.原子得到或失去電子后變成離子
C.原子、分子和離子都能直接構成物質
D.原子不能直接結合形成分子
D
3. 2020年12月17日，嫦娥五號月球探測器圓滿完成我國首次月球采樣任務。科研人員發現帶回的月壤中含有大量氦－3，它被視為核聚變的重要原料。氦－3原子核由兩個質子和一個中子構成，如果用“●”“○”“·”分別表示質子、中子和電子，下列示意圖能正確表示氦－3原子結構的是( )
A
4.我國化學家張青蓮(1908-2006)在相對原子質量測定方面做出了創造性的貢獻，他主持測定的銦(In)、銥(Ir)等十種元素的相對原子質量新值，被國際原子量委員會作為標準數據所采用。下列關于相對原子質量敘述正確的是( )
A.相對原子質量就是原子質量
B.兩種原子的質量之比等于它們的相對原子質量之比
C.碳原子的相對原子質量是12g
D.采用相對原子質量，就是增大了原子的質量
B
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