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第2章物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)
從宇宙中的天體到我們接觸的各種物體，再到微觀世界的粒子，它們構(gòu)成了不斷發(fā)生著變化的物質(zhì)世界。我們每天都要與各種各樣的物質(zhì)打交道，人們的生活、生產(chǎn)和研究都離不開物質(zhì)。你是否想過：物質(zhì)是由什么構(gòu)成的？物質(zhì)的組成如何表示？
第3節(jié)建構(gòu)原子模型
構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子除了分子以外，還有原子和離子等，如水是由水分子構(gòu)成的、金剛石是由碳原子構(gòu)成的、氯化鈉是由氯離子和鈉離子構(gòu)成的。那么，原子是最小的微粒嗎？科學家是如何建構(gòu)原子模型的呢？
第1課時 原子結(jié)構(gòu)模型
第1節(jié)走進微觀世界
一、原子結(jié)構(gòu)模型的建立過程
分子很小，原子更小，原子之間能夠結(jié)合成分子的奧秘，正是科學家在研究這小小的原子的結(jié)構(gòu)時逐步揭示的。
建構(gòu)原子模型是認識分子、離子等微觀粒子的基礎(chǔ)。
1.道爾頓原子模型（1803年）
實心球模型
原子是組成物質(zhì)的基本粒子，它們是堅實的、不可再分的實心球。
　英國化學家道爾頓
（J.Dalton , 1766~1844)
2.湯姆生原子模型（1904年）
英國物理學家湯姆生
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。
湯姆生在實驗中發(fā)現(xiàn)了電子
棗糕模型
電子像蛋糕里的棗一鑲嵌在其中
西瓜模型
3.盧瑟福原子模型（1911年）
英國物理學家盧瑟福
①大多數(shù)α粒子不改變原來的運動方向
②有一小部分α粒子改變了原來的運動方向
③極少數(shù)α粒子被彈了回來
盧瑟福在實驗中發(fā)現(xiàn)了原子核。
原子中心有一個帶正電荷的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它的周圍沿著不同的軌道運轉(zhuǎn)，就象行星環(huán)繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。
原子太陽系模型
（核式結(jié)構(gòu)模型）
4.玻爾原子模型（1913年）
丹麥物理學家玻爾
電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運動。
分層模型
5.電子云模型（1927年—1935年）
電子云是電子在核外空間各處出現(xiàn)概率大小的形象化描述。
1808年,英國科學家道爾頓(J. Dalton)提出原子是一一個不可再分的實心球體,原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒。1897年，英國科學家湯姆生(J. J. Thomson)發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部存在帶負電的電子(electron),他還通過實驗和計算得出電子是比原子更微小的粒子,進而提出原子內(nèi)部還有帶正電的物質(zhì)。由此,湯姆生提出了-種原子模型:.原子是一一個球體,正電荷均勻分布在整個球體內(nèi)，電子像面包里的葡萄干那樣鑲嵌在其中，如圖2.3-1所示。
通過查閱資料，以“科學家探究微觀粒子結(jié)構(gòu)、建構(gòu)原子結(jié)構(gòu)模型”為主題跟同學進行討論交流。
我們可以發(fā)現(xiàn)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(zhì)。
二、原子的構(gòu)成
1.原子核的結(jié)構(gòu)
原子核很小，我們用_____________ 撞擊、打碎核。從而揭示原子核的秘密。
高能量的粒子
最終發(fā)現(xiàn)，原子核是由_____和_____構(gòu)成的。
質(zhì)子
中子
科學家們經(jīng)測定：一個質(zhì)子帶一個單位____電荷。 一個電子帶一個單位_____電荷。中子_____電。
正
負
不帶
核電荷數(shù)：原子核所帶的正電荷數(shù)稱為核電荷數(shù)。
科學家們又對質(zhì)子和中子的構(gòu)成進行了研究，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克構(gòu)成的。
夸克之父蓋爾曼
2.原子呈電中性
原
子
核外電子
原子核
(帶正電荷)
(帶負電荷)
中 子
質(zhì) 子
(帶正電荷)
(不帶電)
夸克
為什么原子是呈電中性的？
原子核帶正電荷，核外電子帶負電荷。兩者所帶的電量大小相等，電性相反，因而原子呈電中性。
原子種類 質(zhì)子數(shù) 中子數(shù) 核外電子數(shù)
氫 1 0 1
鋰 3 4 3
碳 6 6 6
鈉 11 12 11
表2.3-1幾種原子的構(gòu)成
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(guī)律在原子核外運動。
1.可以用原子結(jié)構(gòu)示意圖簡明地表示核外電子分層排布情況。如圖所示是鈉原子構(gòu)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？
答：鈉原子的核外電子分成3個電子層排布。最外層有1個電子。
2.氯原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，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數(shù)有什么不同？
答：鈉原子與氯原子都有三個電子層，第一層都是2個電子，第二層都是8個電子。
鈉原子最外層只有1個電子；氯原子最外層有7個電子。
在化學反應(yīng)中，原子核外電子經(jīng)常充當重要的角色。
一、原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展史
1.道爾頓原子模型（1803年）
實心球模型
2.湯姆生原子模型（1904年）
3.盧瑟福原子模型（1911年）
行星繞太陽模型
西瓜模型
4.玻爾原子模型（1913年）
分層模型
5.電子云模型（1927年—1935年）
電子云模型
二、原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
原子
核外電子
原子核
原子的結(jié)構(gòu)（以碳原子為例）
(電中性)
中 子
質(zhì) 子
(帶正電荷)
(帶正電荷)
(帶負電荷)
(不帶電)
6個
6個
6個
1.在一個原子的原子核里必定含有的微粒是（ ）　　　　　
A.質(zhì)子和中子
B.質(zhì)子　　 　　
C.中子
D.質(zhì)子和電子
B
2.在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的歷史上，首先提出原子是一個實心球體的是（ ）
湯姆生
B. 盧瑟福
C. 道爾頓
D. 玻爾
C
3.原子核外有11個電子的某種原子，假如它失去一個電子后，將（ ）
A．不顯電性
B．顯正電
C．顯負電
D．無法確定
B
4．原子結(jié)構(gòu)模型的建立經(jīng)歷不斷完善、不斷修正的過程，使得模型更接近事物的本質(zhì)，下列相關(guān)科學史描述不正確的是（　　）
A．盧瑟福用帶正電的α粒子轟擊金屬箔，得出正電荷均勻分布在整個原子內(nèi)
B．湯姆生發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)有帶負電的電子，且原子是電中性的
C．道爾頓提出了實心球模型，認為原子是堅實的、不可再分的實心球
D．波爾改進了盧瑟福的模型，認為電子只能在原子內(nèi)的一些特定的穩(wěn)定軌道上運動
A
5．α粒子帶正電荷，如圖所示是其轟擊金屬箔的模型，abcd四條路徑中，能說明“原子核帶正電荷”的是（　　）
A．a(chǎn)
B．b
C．c
D．d
C
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七下第 2章第 3節(jié)建構(gòu)原子模型 1
1. 20 世紀初，科學家先后提出了如圖①、②、③所示的三種原子模型，依照提出時 間的
先后順序正確的排列是---（ ）
A. ①②③ B. ③②① C. ②③① D. ①③②
2.盧瑟福的 a 粒子轟擊金箔實驗推翻了湯姆森的原子結(jié)構(gòu)模型，為建
立現(xiàn)代原子理論打下了基礎(chǔ)。如圖線條中，可能是 a 粒子（帶正電）
在該實驗中的運動軌跡的是---（ ）
A. abc B. bcd C. ad D. abcd
3.關(guān)于原子及原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)史的說法不正確的是---（ ）
A. 湯姆生、盧瑟福兩位科學家都是在實驗的基礎(chǔ)上，通過推理和想象建構(gòu)原子模型
B. 湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，證實原子是可分的
C. 原子的最外層電子數(shù)發(fā)生變化時，元素的種類也發(fā)生了變化
D. 原子在化學變化中的表現(xiàn)主要取決于原子的最外層電子
4.如圖為某原子結(jié)構(gòu)模型的示意圖，其中 a、b、c 是構(gòu)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(zhì)量集中在 a 和 c 上
C. 原子中 b 與 c 的數(shù)目一定相同
D. 原子中 a 與 c 的數(shù)目一定相同
5.知識梳理有助于我們對已學知識的鞏固，如圖是某同學學習物質(zhì)結(jié)構(gòu)層次后以氧氣為例進
行的梳理，下列選項中與 a、b、c 相對應(yīng)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
6.下列關(guān)于原子核構(gòu)成的說法正確的是---（ ）
A. 一般由質(zhì)子和電子構(gòu)成 B. 一般由質(zhì)子和中子構(gòu)成
C. 一般由電子和中子構(gòu)成 D. 一般由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成
7.某學習小組的同學在關(guān)于原子和原子核的討論中，有以下四種說法：①原子由位于中心的
原子核和核外電子構(gòu)成；②帶負電荷的電子在原子核外空間里繞核運動；③原子的全部正電
荷和全部質(zhì)量都集中在原子核里；④原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，質(zhì)子的個數(shù)一定不等于
中子的個數(shù)。下列組合中，都正確的是---（ ）
A. ①② B. ②④ C. ①③ D. ③④
8.下列說法錯誤的是---（ ）
A. 原子不顯電性 B. 在化學變化中能否再分是原子和分子的本質(zhì)區(qū)別
C. 原子的質(zhì)量主要集中在原子核上 D. 所有原子的原子核都含有中子和質(zhì)子
9.俄國科學家門捷列夫?qū)υ刂芷诒淼木幹谱鞒鼍薮筘暙I，人們將 101 號元素命名為“鍆”來
紀念他。鍆原子的核電荷數(shù)為 101，相對原子質(zhì)量為 258，則鍆原子的核外電子數(shù)為---（ ）
A. 101 B. 157 C. 258 D. 359
10．原子結(jié)構(gòu)模型的建立，經(jīng)過了幾代科學家的艱辛努力，直到現(xiàn)在仍在探索中。其中，行
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星模型的提出標志著原子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代模型的問世，如圖是鋰原子結(jié)
構(gòu)的行星 模型，圖中原子核內(nèi)有 3 個質(zhì)子、4 個中子。下列結(jié)論不
能根據(jù)原子結(jié)構(gòu)的行星模型得出的是---（ ）
A. 原子呈電中性
B. 原子始終在做無規(guī)則的運動
C. 原子核的體積只占整個原子體積的很小一部分
D. 構(gòu)成原子核的粒子之間存在一種互相吸引的力
11． 是化學變化中的最小微粒。原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒，它還能再分，原
子是由帶正電荷的 和帶負電荷的 構(gòu)成的。原子核在原子中所占的體
積 ，核外電子在核外空間做 。通過實驗，科學家們最終發(fā)現(xiàn)，原子核
是由更小的兩種粒子—— 和 構(gòu)成。質(zhì)子和中子都是由更微小的基本粒子
—— 構(gòu)成的。
12.英國化學家 提出原子是組成物質(zhì)的基本粒子，它們是堅實的、不可再分的實
心球，即實心球模型。英國物理學家 在實驗中發(fā)現(xiàn)了帶負電的 ，他提出原子
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，人們稱為棗糕或 模型。英籍新西蘭物
理學家盧瑟福在實驗中發(fā)現(xiàn)了原子核的存在。提出了原子的 結(jié)構(gòu)模型：在原子的
中心有一個很小的 ，原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在原子核里，帶負
電的電子在核外空間 運動，就像行星繞太陽運動那樣。丹麥科學家 改進了盧
瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，認為電子只能在原子內(nèi)的一些特定的穩(wěn)定 上運動。現(xiàn)在的
原子結(jié)構(gòu)模型比波爾模型又有了很大的改進。
13.人類對原子結(jié)構(gòu)的認識，經(jīng)歷了湯姆生、盧瑟福和玻爾等提出的模型的過程。
（1）盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型是在利用 α 粒子轟擊金箔實驗的基礎(chǔ)上提出的。下列能正確反映
他的實驗結(jié)果的示意圖是________ (選填甲乙丙)。
（2）通過 α粒子散射實驗，你認為原子結(jié)構(gòu)為以下的________。
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答案
1.D 2.B 3.C 4.D 5.A 6.B 7.A 8.D 9.A 10.B
11.原子 原子核 核外電子 極小 高速運動 質(zhì)子 中子 夸克
12.道爾頓 湯姆生 電子 西瓜 核式 原子核 繞核 波爾 軌道
13. （1）乙 （2）C
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