資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第3節 建構原子模型（第1課時）
核心概念聚焦
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
2.盧瑟福的α粒子轟擊金箔實驗推翻了湯姆森在1903年提出的原子 結構模型，為建立現代
原子理論打下了基礎。
（1）如圖線條中，可能是α粒子（帶正電）在該實驗中的運動軌跡的
是 。
A．abcd B．bcd C．abc D．ad
（2）盧瑟福在分析實驗結果的基礎上，他提出了原子的核式結構模型，盧瑟福的這一研
究過程是一個 。
A.建立模型的過程 B.得出結論的過程 C.提出問題的過程 D.驗證證據的過程
（3）根據盧瑟福的實驗所產生的現象,不能夠獲得的結論是 （填字母）。
A.原子核體積很小 B.原子核質量較大 C.原子核帶有正電 D.核外電子帶有負電
3.以氫原子為例，下圖中能正確示意氫原子核式結構的是（ )
4.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.該原子的質量主要集中在2個電子上
C.該原子的核電荷數為 4 D.該原子核由2個質子和2個中子構成
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.原子中b與c的數目一定相同
C.原子中a與c 的數目一定相同 D.原子的質量集中在a和c上
6.科學家最近研發出用鋁鎵合金制備氧氣的新門藝。鎵原子的質子數為
31，中子數為39。則鎵原子的核外電子數為（ ）
A.31 B.39 C.70 D.101
7.下列各原子結構示意圖中所表示的核外電子排布正確的是（ ）
核心素養提升
8.知識梳理有助于我們對已學知識的鞏固，圖是某同學學習物質結構層次后，以氧氣為例進行的梳理，下列選項中與a、b、c對應的是( )
A.原子、原子核、核外電子
B.原子核、原子、核外電子
C.原子、核外電子、原子核
D.核外電子、原子核、原子
9.在化學發展史上，道爾頓提出的近代原子學說對化學的發展起著十分重要的作用，因而擁
有“原子之父”的美譽。在他的學說中有下述三個主要論點：①原子是不能再分的粒子；
②質子數相同的原子的各種性質和質量都相同； ③原子是微小的實心球體。
從現代的觀點看，你認為這三點中不確切的是（ ）
A.③ B.①③ C.②③ D.①②③
10.目前普遍認為，質子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成。u夸克帶電量為2/3基元電荷，d夸克帶電量為-1/3基元電荷。則下列論斷可能正確的是( )
A.質子由1個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成
B.質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由1個u夸克和2個d夸克組成
C.質子由1個u夸克和2個d夸克組成，中子由2個u夸克和1個d夸克組成
D.質子由2個u夸克和1個d夸克組成，中子由2個u夸克和1個d夸克組成
11.推理是研究和學習化學的一種重要方法。正電子、負質子都是反粒子，它們跟通常所說
的電子、質子相比較，質量相等，但電性相反。科學家已發現反氫原子。你推測反氫原
子的結構可能是( )
A.由1個質子和1個電子構成 B.由1個帶負電的質子和1個帶正電的電子構成
C.由1個帶負電的質子和1個電子構成 D.由1個質子和1個帶正電的電子構成
創新素養應用
12.原子的結構現在已經很清楚了,人類對原子結構的認識經歷了一個相當長的時期,曾經也
有許多科學家提出過許多原子結構假設模型。
（1）1911年英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔實驗，
如圖。若原子質量、正電荷在原子內均勻分布，則極少數α粒
子就 （填“會”或“不會”）發生大角度散射。盧瑟
福所說的“除非原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上”中的“很小的結構”
指的是 。
（2）1919年科學家盧瑟福用氦原子核轟擊氮原子核，結果得到氧、氫兩種原子．某學生
說：“這是一種生成新物質的變化--化學變化，元素可以通過化學反應來制取”你
認為這位學生的說法正確嗎？為什么？ 。
（3）下列模型能表示碳-14 (有6個質子，8個中子)原子結構的是 。
A. B. C. D.
參考答案
核心概念聚焦
1.D 2.B A D 3.C 4.D 5.C 6.A 7.C
核心素養提升
8.A 9.D 10.B 11.B
創新素養應用
12.（1）不會 原子核 （2）不正確，化學變化中原子種類和數目不變 （3）C
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第3節　建構原子模型（第1課時）
【核心概念】
1.物質的結構與性質
【學習內容與要求】
1.6 物質由微觀粒子構成
知道原子由原子核和核外電子構成。
了解科學家對原子結構的探索過程，關注人類探索微觀世界的新進展。
【教學目標】
1.科學觀念：了解認識原子歷史的發展過程；了解原子的構成、原子結構模型；知道原子由原子核和核外電子構成和原子內部各微粒的典型及數量關系。
2.科學思維：體會分類、預測、模型等科學方法；培養學生的微觀想象能力和推導思維能力。
3.探究實踐：體驗建立模型的思想。
4.態度責任：通過科學史的學習，培養學生熱愛科學、實事求是的科學態度；使學生樹立科學探究永無止境的思想。
【教學思路】本課時內容包括原子結構模型的建立、原子的構成和核外電子的排布。第一部分介紹原子結構模型，由于原子結構復雜，且無法讓學生直接觀察到，也缺乏學生熟悉的事實作為推斷的依據，故是一個難點。重點落在盧瑟福的散射實驗、建立原子的核式結構模型。第二部分介紹原子核的結構組成，包括原子不顯電性的原因，核外電子的分層排布，原子核內部還有更小微觀層次結構和運動規律。通過本節課的學習可以使學生樹立科學探究永無止境的思想。。
【教學過程】
教學環節 教學活動 設計意圖
創設情境，明確問題 構成物質的微觀粒子除了分子以外，還有原子和離子。 那么，原子是最小的微粒嗎？ 科學家是如何建構原子模型的呢？
原子結構模型的建立 分子很小，原子更小，原子之間能夠結合成分子的奧秘，正是科學家在研究這小小的原子的結構時逐步揭示出來的。 建構原子模型是認識分子、離于等微觀粒子的基礎。 為了探索原子內部結構，科學家們進行了無數的實驗。用原子結構模型來表示原子，并通過實驗來不斷的修正和完善模型。 [情景展示1] 檢索資料 1．道爾頓原子模型―→實心球模型(1803年) 2．湯姆生原子模型―→葡萄干面包模型(1904年) 3．盧瑟福原子模型―→行星繞太陽運動模型(1911年) 4．玻爾原子模型―→分層模型(1913年) 5．電子云模型―→電子云模型(1927年—1935年) [問題探究] 原子模型建立的過程，可以給我們什么啟示？ [思考交流] [歸納提升] 原子模型建立的過程是一代代科學家不斷地發現和提出新的原子結構模型的過程，說明建立模型往往需要一個不斷完善、不斷修正的過程，以使模型更接近事物的本質。 [情景展示2] α粒子是一種帶正電荷的粒子，盧瑟福用α粒子轟擊金屬箔，發現結果如圖所示。 [問題探究] 1.為什么大部分α粒子能通過原子？ 2．為什么小部分α粒子發生較大角度的偏轉？ 3．為什么極少的α粒子甚至像碰到硬核似的反彈回來？ [思考交流] [歸納提升] 原子并不是一個實心球體，大部分空間是空的。α粒子發生偏轉是因為同種電荷互相排斥。α粒子可能被質量很大但體積很小的核碰撞回來，原子核帶正電荷，位于原子的中心。 體驗建立模型的思想，建立模型往往需要一個不斷完善、不斷修正的過程，以使模型更接近事物的本質。
原子的構成 [情景展示3] 原子的構成示意圖 [問題探究] 原子是怎樣構成的？ [思考交流] [歸納提升] 原子是由帶正電荷的原子核和帶負電的電子構成的。科學研究還發現，構成原子核的質子、中子都是由更小的基本粒子 —夸克（ quark）構成的。原子核在原子中所占的體積很小，電子在核外做高速運動。 [情景展示4] 氮原子的結構模型 [問題探究]原子帶電嗎？ [思考交流] [歸納提升]質子數 =核電荷數=核外電子數，電量相等，電性相反，原子顯電中性。 [情景展示5] 幾種原子的構成 [問題探究]原子的種類由什么決定？ [思考交流] [歸納提升]對于原子，核電荷數=質子數=核外電子數。原子種類由核電荷數(質子數)決定！ [問題探究]請歸納原子的構成 [思考交流] [歸納提升] 運用模型，知道原子的結構。 物質世界是無限可分的。
核外電子的排布 [情景展示1] [問題探究] 核外電子的排布？ [思考交流] [歸納提升] 在含有多個電子的原子中，核外電子分層排布、并遵循一定的運動規律在原子核外運動。 科學家形象地將這些電子的運動區域，稱為電子層。離核近的電子能量較低，離核遠的電子能量較高。 探索活動： 1. 可以用原子結構示意圖簡明地表示核外電子分層排布情況。如圖2.3-5所示是鈉原子結構示意圖。鈉原子的核外電子分成幾個電子層排布？最外層有幾個電子？ 電子分層排布：先排第一層，排滿一層，由里向外再排下一層。第一層最多容納2個電子，第二層最多容納8個電子，最外層一般不超過8個。 2.氯原子結構示意圖如圖 2.3-6 所示，通過觀察比較，就下列話題與同學進行文流討論：鈉原子、氯原子的核外電子排布有哪些相同之處？鈉原子、氯原子的最外層電子排布什么不同？ 參考：電子層數相同，都是3層；第一層、第二層的電子數相同。最外層的電子數不同。 課后任務：寫出表中原子的原子結構示意圖，表中數字為核電荷數。課后完成后與同學交流。 氫1 氦3鋰3鈹4硼5碳6氮7氧8氟9氖10鈉11鎂12鋁13硅14磷15硫16氯17氬18
運用模型、數據分析得出結論，這是科學思維的能力。 學生模仿練習，熟悉1-18號元素
板書設計
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第3節 建構原子模型
（第1課時）
浙教版 七年級下
創設情境
構成物質的微觀粒子除了分子以外，還有原子和離子。
那么，原子是最小的微粒嗎？
金剛石由碳原子構成
水由水分子構成
氯化鈉是由鈉離子和氯離子構成
科學家是如何建構原子模型的呢？
氧原子模型
探究實踐
分子很小，原子更小，原子之間能夠結合成分子的奧秘，正是科學家在研究這小小的原子的結構時逐步揭示出來的。
建構原子模型是認識分子、離于等微觀粒子的基礎。

為了探索原子內部結構，科學家們進行了無數的實驗。用原子結構模型來表示原子，并通過實驗來不斷的修正和完善模型。
探究實踐
道爾頓原子模型：
　英國科學家道爾頓
（J.Dalton , 1766~1844)
一切物質都是由最小的不能再分的粒子——原子構成。
道爾頓原子模型：原子是堅硬的、不可再分的實心球。
實心球模型
提出近代科學原子論(1803年)，被譽為“近代化學之父”。
探究實踐
湯姆生原子模型：
英國科學家湯姆生
（J.J.Thomson ,1856~1940）
原子并不是構成物質的最小微粒——湯姆生發現了帶負電的電子(1897年)。
西瓜模型
電子是種帶負電、有一定質量的微粒，普遍存在于各種原子之中。
湯姆生原子模型：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，中和了電荷，從而形成了中性原子。
探究實踐
盧瑟福原子模型:
英國科學家盧瑟福
（E.Rutherford,1871~1937)
盧瑟福和他的助手做了著名 α粒子散射實驗，提出了原子核式結構模型（1911年）。
探究實踐
盧瑟福的α粒子散射實驗的現象：
③極少數α粒子擊中金箔后幾乎沿原方向反回。
①絕大多數α粒子穿過金箔后幾乎沿原方向前進；
②少數α粒子穿過金箔后發生了較大偏轉；
探究實踐
盧瑟福的α粒子散射實驗: α粒子轟擊金原子時，為什么會出現這些現象？
①原子的大部分體積是空的;
②原子核位于中心，帶正電；
③原子核的質量很大但體積很小。
探究實踐
他還根據反射的α粒子的比例估算出了原子核的大小。
盧瑟福在1911年提出了核式結構模型來解釋這一現象。
盧瑟福提出的核式結構模型
他認為原子是由帶正電的原子核和帶負電的核外電子構成的。
原子核
核外電子
探究實驗
后來，科學家持續地研究探索原子內部結構，對原子結構模型進行了不斷完善和修正，提出了能夠解釋更多現象的原子結構模型。
玻爾的分層模型
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。
電子云模型
電子云是 1926 年奧地利學者薛定諤對電子的運動做了適當的數學處理，提出了二階偏微分薛定諤方程式。
探究實踐
原子結構模型的發展史：
道爾頓原子模型（1803年）
實心球模型
湯姆生原子模型（1904年）
西瓜模型
原子核式結構模型
波爾原子模型（1913年）
分層模型
電子云模型（1927年—1935年）
電子云模型
盧瑟福原子模型（1911年）
從模型建立的過程，我們可以發現建立原子結構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。
探究實踐
原子是由居于中心的原子核和繞核作高速運動的電子構成的。
核外電子帶負電
原子核帶正電
1個原子只有1個原子核，不同的原子所含的質子數不一樣。
每個電子帶一個單位的負電荷。
每個質子帶一個單位的正電荷。
中子不帶電。
質子帶正電
原子構成示意圖
質子
中子
原子核由質子和中子構成。
科學研究還發現，構成原子核的質子、中子都是由更小的基本粒子
—夸克（ quark）構成的。
探究實踐
原子核在原子中所占的體積極小，原子核的體積僅為原子體積的幾千億分之一。
原子的構成及半徑大小如圖：
探究實踐
質子數 =核外電子數
核電荷數=核外電子數
氮原子結構模型
質子帶正電
中子不帶電
電子帶負電
帶正電
原子呈電中性：
7個質子
7個電子
核電荷數為7
電量相等，電性相反
原子顯電中性
7個質子帶7個單位的正電荷
7個電子帶7個單位的負電荷
原子核所帶的電荷數稱為核電荷數。
探究實踐
原子種類 核電荷數 質子數 中子數 核外電子數
氫 1 0 1
鋰 3 4 3
碳 6 6 6
鈉 11 12 11
讀表“幾種原子的構成”，獲取信息：
1
3
6
11
對于原子，核電荷數=質子數=核外電子數
不是每種原子的原子核中一定都含有中子。
原子核中質子數和中子數并不一定相等。
原子種類由核電荷數(質子數)決定！
原子
原子核
電子
質子/中子
夸克
探究實踐
歸納原子的構成：
原子
（不顯電性）
原子核
（帶正電）
核外電子
（帶負電）
質子
（帶正電）
（1個質子帶1個單位正電荷）
中子
（不帶電）
（1個電子帶1個單位負電荷）
夸克
夸克
探究實踐
在含有多個電子的原子中
核外電子分層排布、并遵循一定的運動規律在原子核外運動。
原子核
電子層
核外電子分層排布示意圖
科學家形象地將這些電子的運動區域，稱為電子層。
離核近的電子能量較低，離核遠的電子能量較高。
探究實踐
探索活動
1. 可以用原子結構示意圖簡明地表示核外電子分層排布情況。如圖2.3-5所示是鈉原子結構示意圖。鈉原子的核外電子分成 個電子層排布，最外層有 個電子。
鈉原子結構示意圖
原子核
原子核帶正電
質子數
（核電荷數、原子序數）
第一層
第二層
第三層
各層上的電子數
先排第一層，排滿一層，由里向外再排下一層。
第一層最多容納2個電子，第二層最多容納8個電子，最外層一般不超過8個。
3
1
原子的質子數=電子數
探究實踐
2.氯原子結構示意圖如圖 2.3-6 所示，通過觀察比較，就下列話題與同學進行文流討論：鈉原子、氯原子的核外電子排布有哪些相同之處？鈉原子、氯原子的最外層電子排布什么不同？
氯原子結構示意圖
鈉原子結構示意圖
電子層數相同，都是3層；
第一層、第二層的電子數相同。
最外層的電子數不同。
探究實踐
氫1 氦3
鋰3 鈹4 硼5 碳6 氮7 氧8 氟9 氖10
鈉11 鎂12 鋁13 硅14 磷15 硫16 氯17 氬18
寫出表中原子的原子結構示意圖，表中數字為核電荷數。課后完成后與同學交流。
遷移應用
1．湯姆生最早發現了原子中存在一種帶負電荷的粒子,證明了原子是可以再分的。湯姆生發現的這一粒子是 (　　)
A.質子 B.中子 C.電子 D.原子核
C
2.如圖為原子結構模型的演變圖,其中①為道爾頓原子模型,④為近代量子力學原子模型。下列符合歷史演變順序的一組是(　　)
A.①③②⑤④ B.①②③④⑤C.①⑤③②④ D.①③⑤④②
A
遷移應用
3.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.c代表原子核
B.原子中b與c的數目一定相同
C.核電荷數由b決定
D.原子中a與c的數目一定相同
D
遷移應用
4.高純硼常用作半導體摻雜劑。硼原子的結構示意圖如下圖所示,下列說法不正確的是（ ）
A. 圖中x為2
B. 硼原子的核外電子帶正電
C. 硼原子的質子數為5
D. 硼原子的最外層電子數為3
B
板書設計
第3節 建構原子模型（第1課時）
原子的結構模型
原子的結構模型的建立：
原子的結構：
原子
原子核
電子
質子
中子
帶正電
帶負電
不帶電
電中性
夸克
在同一個原子中: 核電荷數＝質子數＝核外電子數
道爾頓實心球模型→
湯姆生西瓜模型→
盧瑟福原子核式結構模型→
玻爾分層模型
→電子云模型
原子種類由核電荷數(質子數)決定！
夸克
謝謝
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