資源簡介

原子結構的模型
課前一練
1. 盧瑟福的α粒子轟擊金箔實驗推翻了湯姆生在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。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( C )
A．abcd B．abc C．bcd D．ad
2. 下面是小明同學物理課后自己整理的筆記，其中正確的是（???C? ）
A.?原子核占據了原子的大部分空間????B.?光導纖維是利用超聲波來傳遞信息的C.?煤、石油、天然氣都是太陽能的產物??????D.?核電站反應堆中發生的是可以控制的核聚變
3、人類對原子結構的認識，經歷了湯姆生、盧瑟福和玻爾等提出的模型的過程。
（1）盧瑟福核式結構模型是在α粒子轟擊金箔實驗的基礎上提出的。把一束高速運動的α? 粒子（帶2個單位正電荷），射向一片極薄的金箔。他驚奇的發現，過去一直認為原?子是“實心球”，而由這種“實心球”緊密排列成的金箔，竟為大多數α粒子暢通無?阻得通過，就像金箔不在那兒似的，但也有極少數的α粒子發生偏轉，或筆直的彈回。
?根據上述實驗現象能得出關于金箔中金原子結構的一些結論，試寫出其中的三點：
? A__________________________________________ ；
? B___________________________________________；
? C __________________________________________。
（2）從原子結構模型建立的過程中，我們發現???????? (填序號)。
A.?科學模型的建立是一個不斷完善、不斷修正的過程B.?模型在科學研究中起著很重要的作用C.?玻爾的原子模型的建立，使人們對原子結構的認識達到了完美的境界D.?人類借助模型的建立，對原子的認識逐漸接近本質
【答案】（1）A：原子內部大部分空間是空的;??? B：原子的內部有一個體積極小，質量極大的“核’； ?? C：原子內部的“核”帶正電。（2）ABD
要點導航
一、原子結構模型的建立
1、道爾頓－－發現原子－－提出“實心球模型”
2、湯姆生－－發現電子－－“湯姆森模型”或“棗糕模型”；湯姆生認為：
（1）原子是球體；
（2）正電荷均勻分布在整個球內；
（3）電子卻像棗糕里的棗子那樣鑲嵌在原子里面。
3、盧瑟福－－“盧瑟福模型”：電子繞原子核運行，原子核集中了原子的全部正電荷和幾乎全部的質量。

極少部分α粒子的方向發生偏轉。大多數α粒子穿過金屬箔后依然沿直線前進。有的α粒子被反彈了回來。盧瑟福認為口粒子轟擊金屬箔：“好像你用一顆炮彈去轟擊一張薄紙，而炮彈返回把你打中。”他對這一實驗結果的解釋是：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。
4、波爾－－“分層模型”：電子在固定的軌道上運動
5、現代科學家---“電子云模型”－－電子在核周圍有的區域出現的次數多，有的區域出現的次數少，就象“云霧”一樣籠罩在核的周圍。如下圖：
二、原子結構
1、原子的結構。

在原子結構里，質子所帶的正電與核外電子所帶的負電，電量相等，電性相反，所以整個原子不顯電性。2、原子中各微粒的質量關系
（1）原子的質量主要集中在原子核上。
（2）一個質子的質量與一個中子的質量大致相等。
（3）由于電子的質量約是質子（或中子）質量的1/1834，故電子質量可以忽略不計。
3、原子中的粒子的數量關系
（1）核電荷數=質子數=核外電子數=原子序數
（2）質子數與中子數不一定相等。
（3）不是所有原子的原子核內都有中子。
原子種類
核電荷數
質子數
中子數
核外電子數
氫原子
1
1
O
l
氦原子
2
2
2
2
碳原子
6
6
6
6
氮原子
7
7
7
7
鋁原子
13
13
14
13
硫原子
16
16
16
16
氯原子
17
17
18
17
鐵原子
26
26
30
26
4、物質的微觀層次結構
知識拓展：原子結構示意圖，如硫原子
三、帶電的原子——離子
1、離子：帶電的原子或原子團。
說明：原子團是由兩種或兩種以上元素的原子結合而成的原子集團。在許多化學反應中作為一個整體參加反應。
2、離子分類
（1）陽離子：帶正電荷的原子或原子團。
（2）陰離子：帶負電荷的原子或原子團。
3、離子的形成：一般來說，金屬原子容易失去最外層電子變成陽離子，非金屬原子容易得到電子變成陰離子。
說明：①離子同分子、原子一樣，也是構成物質的一種微粒。
②原子變為離子后元素種類不變。因為其質子數不變，改變的是電子的數目。即在離子中，核電荷數＝質子數≠核外電子數。
③離子形成化合物的過程：原子在一定的條件下，發生電子的得失，從而形成陰、陽離子，陰、陽離子因所帶電荷不同而相互吸引形成化合物。如氯化鈉的形成：
④原子的化學性質主要是由最外層電子數決定的，在化學反應中，原子核不變，改變的只是核外電子。
4、原子與離子的比較
四、元素和同位素
1、元素：具有相同核電荷數（即質子數）的一類原子總稱。如H和H+都是氫元素、O和O2-都是氧元素。
2、同位素
（1）概念：原子中核內質子數相同、中子數不同的同類原子統稱為同位素。元索是同位素原子的總稱，同位素原子是一種元素的不同種原子。如氫原子的三種同位素原子。
（2）同位素原子的應用
①利用它的射線。醫學診斷有沒有沙眼、檢查金屬內部有沒有裂紋等。α射線的電離作用很強，可以用來消除機器在運轉中因摩擦而產生的有害靜電。
②利用它核反應放出巨大能量。如核潛艇、原子彈、氫彈。
③利用它的示蹤性。免疫研究、古董鑒定、測定年代、化學分析。
同步練習
1、下列關于原子的敘述正確的是（ BD ）
A．構成一切物質粒子 B. 用化學方法不能再分的粒子
C．保持物質化學性質的粒子 D. 原子可以構成分子
2、下列敘述正確的是（ BC ）
A ．原子都是由原子核和電子構成的
B ．原子和分子都是構成物質的一種粒子，它們都是在不停地運動的
C．原子既可以構成分子，也可以構成物質
D．物質在發生物理變化時，分子發生了變化，在發生化學變化時，原子發生了變化
3、考古學家通常利用碳-14來測定一些文物的年代，已知碳-14含有6個質子和8個中子，而碳-12是我們經常在日常生活中遇到的，含有6個質子和6個中子，則：（ B ）
A．碳-12與碳-14是同 一種原子
B．碳-12與碳-14是同一種元素
C．碳-12與碳-14不是同一種元素
D．碳-12與碳-14含有的質子數不同
4、科學家制造出原子核內質子皴為112的新原子，關予該新原子的下列敘述正確的是 ( B )
A．其核內中子數為112 B．其核外電子數為112
C．原子帶正電荷 112個 D．以上都不對
5、下列敘述正確的是 ( B )
A．屬于同位素不同原子即其核電荷數相同但核外電子數不同
B．屬于同位素不同原子即其核電荷數相同但中子數不同
C．屬于同位素不同原子即其核外電子數相同但核電荷數不同
D．屬于同位素不同原子即其中子數相同但核外電子數不同
6、為了揭示大自然的奧秘，無數科學家進行了不懈的探索．下列說法中不正確的是（ D ）
A．盧瑟福建立了原子結構的行星模型
B．湯姆生發現了電子，從而揭示了原子是可以再分的
C．質子和中子都是由被稱為夸克的更小粒子組成的
D．組成大自然的天體和微觀粒子都在不停地運動，宇宙正在以地球為中心向外鼓脹
7、一個氫原子由一個質子和一個電子構成，不含中子，當當一個氫原子失去一個電子后，他不會變成（ D ）
A. 質子 B. 原子核 C. 陽離子 D. 帶負電荷的粒子
8、原子失去或得到電子后，一定不會引起改變的是①原子核②化學性質③電子總數④微粒的電性⑤相對原子質量⑥中子數⑦質子數⑧物理性質（ A ）
A．①⑤⑥⑦ B．①④⑤⑥ C．②⑤⑥⑦ D．①⑥⑦⑧
9、同種元素的不同微粒，它們的（ C ）
A．核外電子數一定相等 B．中子數一定相等
C．質子數一定相等 D．化學性質不一定相同
10、下列微粒結構示意圖表示原子的是（ A ）
11、在分子、原子、質子、中子、電子、原子核、離子這些微粒中：
（1）能直接構成物質的微粒有 ；
（2）能保持物質化學性質的微粒有 ；
（3）顯示電中性的微粒有 ；
（4）帶正電的微粒有 ；
（5）帶負電的微粒有 ；
（6）質量最小的徽粒是 ；
（7）參加化學反應時-一定發生變化的微粒是 ；
（8）在同一原子里數目相等的是 ；
（9）質量與氫原子質量近似相等的是 。
【答案】(1)分子、原子、離子；(2)分子、原子、離子；(3)分子、原子、中子；(4)原子核、質子、陽離子；(5)電子、陰離子；(6)電子； (7)分子；(8)質子和電子；(9)質子、中子
12、人們為揭示原子結構的奧秘，經歷了漫長的探究過程．自 1897 年湯姆生發現電子并
提出類似“西瓜”的原子模型，1911 年著名物理學家盧瑟福等人為探索原子的內部結構
又進行了下面的實驗．他們在用一束帶正電的、質量比電子大得多的高速運動的 α 粒
子轟擊金箔時，發現：
①大多數 α 粒子能穿透金箔而不改變原來的運動方向
②一小部分 α 粒子改變了原來的運動方向
③有極少數 α 粒子被彈了回來
請你根據對原子結構的認識，分析出現上述現象的原因：
（1）現象一： ．
（2）現象二： ．
（3）現象三： ．
【答案】（1）原子核很小，原子內部有很大空間．（2）原子核帶正電，α 粒子途經金原子核附近時，受到
斥力而改變了運動方向．（3）金原子核質量比 α 粒子大很多，且體積很小，所以當 α 粒子正碰到金原子
核被彈了回來，且是很少被彈回金原子核質量比 α粒子大很多，當 α 粒子正碰到金原子核被彈了回來．

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