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1 原子结构模型的建立过程
第3节 建构原子模型
复习回顾：
通电
重新组合
氧原子
氢原子
氧分子
氢分子
水分子
1、从水分解过程的模型你能说出多少相关的信息
1）分子由原子构成；
2）水电解是一个化学变化；
3）水是由氢和氧组成的；
4）在化学变化过程中分子可以分裂成原子，原子再重新成组合成新的分子；
5）在化学变化过程原子不能再分，原子是化学变化中的最小粒子；
通电
重新组合
分 子 原 子
2、分子与原子的比较
概 念
保持物质化学性质的一种微粒。
化学变化中的最小微粒。
不同点
在化学反应中分裂，
重新组成新的分子。
在化学反应中不可再分，反应后没有变成其他原子。
相似点
质甚微，体甚小，之间有间隙，永恒运动，
同种性相同，异种性各异。
相互关系
分子分裂成原子，原子组成分子。
分子、原子都可以构成物质。
注 意
分子比构成分子本身的原子大，
但不能说原子一定比分子小。
本质区别
思考：
　　我们知道分子是由原子构成的，通过扫描隧道显微镜（STM）可以看到单个的原子。那么原子又是由什么构成的呢？原子是否还可以再分？原子的结构又是如何呢？
人类对原子结构的认识经历了哪些演变过程呢？
　 为了探索原子内部结构，科学家们进行了无数的实验。他们用原子结构模型来表示原子，并通过实验来不断的修正和完善模型。
事物本质
■原子模型
不断完善，不断修正
（推进式）
交流1：真理的发现总有个不断完善，不断修正的过程，你还能举出其它例子么？
道尔顿原子模型（1808年）
卢瑟福原子模型（1911年）
汤姆生原子模型（1904年）
后来...
道尔顿原子模型（1803年）
卢瑟福原子模型（1911年）
汤姆生原子模型（1904年）
一、原子结构模型的建立过程：
实心球模型
汤姆生模型
核式结构模型
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
-
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-
证据：原子内有电子
证据：ɑ粒子散射实验
后来...
证据：
道尔顿原子模型
近代科学原子论
　英国化学家道尔顿
（J.Dalton , 1766~1844)
实心球模型
①一切物质都是由原子构成的；
②原子是微小的不可分割的实心球体；
③同种原子的质量和性质相同。
原子中有带负电的电子，但原子却是电中性的，这又如何解释呢？
★ 电子是种带负电、质量很小的微粒。
1897年一个重大科学发现：
英国物理学家汤姆生
（J.J.Thomson ,1856~1940）
有货！
原子
电子
正电物质
咦，原子中还有…带负电的粒子！
汤姆生原子模型
汤姆生葡萄干面包模型：
原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里葡萄干那样镶嵌其中。整体原子显电中性。
再一个重大科学发现：
脑补 ：α粒子是带正电的很小粒子，质量比电子大的多
科学小背景：卢瑟福是汤姆生的学生， “α粒子散射实验”本是想验证西瓜模型！
慧眼识矛盾：
卢瑟福：“α粒子散射实验”
预期的现象
实际的现象
哈哈打脸！
1、绝大部分α粒子都直接穿过金箔。
2、极少数α粒子产生了大角度的偏转,
3、个别的α粒子会反弹回去。
+
思考：结合图，请你描述卢瑟福实验的现象。
原子内部不是实心的，原子结构中的大部分是空的。
原子内部含有一个与α粒子电性相同，带正电的中心。
原子内有质量很大，体积非常小的中心。
讨论：α粒子轰击金原子时，为什么会出现这些现象？请你试着解释一下可能的原因。
主要观点：在原子的中心有一个很小的原子核，原子全部的正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星环绕太阳运动那样。
英籍物理学家卢瑟福
卢瑟福的α粒子散射实验：
建立模型
核式结构模型(原子行星模型)
核式结构模型的优点和缺陷
科学家持续地研究、探索原子内部结构，提出了能够解释更多现象的原子结构模型。
波尔原子模型：
丹麦物理学家玻尔
（N.Bohr,1885~1962)
电子在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。
1913年丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，提出分层模型。
20世纪20年代以来，现代科学家认为：
电子绕核运动形成一个带负电荷的云团，在一个确定的时刻不能精确测定电子的确切位置。
电子云模型:
电子云模型
道尔顿原子模型（1803年）
卢瑟福原子模型（1911年）
汤姆生原子模型（1904年）
一、原子结构模型的建立过程：
实心球模型
汤姆生模型
核式结构模型
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
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-
证据：原子内有电子
证据：ɑ粒子散射实验
波尔原子模型（1913年）
电子云模型（1927-1935）
分层模型
电子云模型
卢瑟福核式结构模型
玻尔分层模型
电子云模型
道尔顿的实心球模型
有待同学们将
来去发展充实
汤姆生的模型
中学阶段用这二种模型的结合体更便于学习，也已达到多数符合事实的要求了。
从原子结构模型建立的过程，我们可以发现建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。
原子是由居于中心的原子核和绕核作高速运动的电子构成。
核外电子
原子核
带正电
带负电
每个电子带一个单位的负电荷。
原子核与核外电子所带的电量大小相等，电性相反，因而原子呈电中性。
1个原子只有1个原子核，不同的原子所含的电子数不一样。
二、原子的结构
新课教学
原子核在原子中所占的体积极小，原子核的半径大约是原子半径的十万分之一。
原子核 一粒米
原子 万人体育场
原子核 乒乓球
原子 地球
新课教学
原子核又是由什么构成的呢？由于原子核很小，又带正电荷，因此，要认识原子核的结构就更困难了。
揭开原子核内部结构的一种科学方法：
用高能量的粒子撞击、打碎核的方法来揭示原子核的秘密。
碳原子结构的行星模型
原子核
质子
中子
一种碳原子的原子核就是由 6 个质子和 8 个中子紧密相连构成的。
新课教学
氮原子结构模型
原子是呈电中性的，核外电子带负电，原子核带正电。那么，原子核中的质子和中子分别带什么电荷呢？
质子带正电
中子不带电
每个质子带一个单位的正电荷。
原子核所带的电荷数称为核电荷数。
氮原子的原子核含7个质子，带7个单位正电荷。
氮原子的核电荷数为7。
阅读下表，找出规律：
原子核内质子所带的正电荷数量与核外电子所带的负电荷数量相等，电性相反，因而原子呈电中性。
原子核所带正电荷数又叫作核电荷数
核电荷数=核内质子数=核外电子数
新课教学
科学家们又对质子和中子的构成进行了研究，发现质子和中子都是由更微小的基本粒子——夸克构成的。
原子核内的质子和中子能否还可再分？
物质世界是无限可分的。
新课教学
物质
分子
原子
原子核
电子
质子
中子
一个质子带一个单位带正电荷
一个电子带一个单位负电荷
不带电
在含有多个电子的原子中，核外电子分层排布，并遵循一定的运动规律在原子核外运动。
1.可以用原子结构示意图简明地表示核外电子分层排布情况。如图所示是钠原子结构示意图。钠原子的核外电子分成几个电子层排布？最外层有几个电子？
新课教学
2.氯原子结构示意图，通过观察比较，交流讨论：钠原子、氯原子的核外电子排布有哪些相同之处？钠原子、氯原子的最外层电子数有什么不同？
1~18号元素的原子结构示意图
氢（H）
氦（H）
锂（Li）
铍（Be）
硼（B）
碳（C）
氮（N）
氧（O）
氟（F）
氖（Ne）
钠（Na）
镁（Mg）
铝（Al）
硅（Si）
磷（P）
硫（S）
氯（Cl）
氩（Ar）
1~18号元素的原子结构示意图
1~18号元素的原子结构示意图
氢（H）
氦（H）
锂（Li）
铍（Be）
硼（B）
碳（C）
氮（N）
氧（O）
氟（F）
氖（Ne）
钠（Na）
镁（Mg）
铝（Al）
硅（Si）
磷（P）
硫（S）
氯（Cl）
氩（Ar）
非金属原子 得电子
金属原子 失电子
其他原子都有达到相对稳定结构的趋势
5.原子种类与原子结构的关系
（1）原子的化学性质主要决定于_____________
（2）若原子的最外层电子数相同，则其化学性质______
最外层电子数
相似
点拨
小结：原子结构模型的发展史
1.道尔顿原子模型（1803年）
2.汤姆生原子模型（1904年）
3.卢瑟福原子模型（1911年）
4.玻尔原子模型（1913年）
5.电子云模型（1927年—1935年）
对于原子结构模型的建立及演变过程，你有什么感想？
建立模型往往需要有一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。
科学家 道尔顿 汤姆生 卢瑟福 玻尔 现代
核心观点 原子是不可分的实心球体 正电荷均匀分布，电子镶嵌其中 原子由原子核和电子构成 电子在特定轨道运动 只能描述电子出现在核外某位置的几率。
模型图示
2.原子核的结构
物质
分子
原子
原子核
电子
质子
中子
带正电荷
带负电荷
不带电
不带电
原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量很小（可忽略）。
夸克
几个重要概念：
2. 质子数：原子核内质子的数目。
3. 中子数：原子核内中子的数目。
4. 核外电子数：原子核外电子的数目。
1. 核电荷数：原子核所带的正电荷数。
1、下列微粒中，带正电荷的是（ ）
A、中子 B、电子 C、质子 D、原子
C
2、下列微粒中均带电的是（ ）
A、中子和电子 B、电子和质子
C、中子和质子 D、分子和原子
B
3、关于原子的叙述错误的是（ ）
A原子不能再分 B原子是不断运动着的
C原子可直接构成物质
D原子的质量主要集中在原子核上
A
练习:
4、下列有关原子叙述不正确的是（ ）
①原子是化学变化中的最小粒子②一切物质都是由原子直接构成③原子不显电性④原子核都是由质子和中子构成⑤原子在不停地运动
A、①和② B、 ①和③
C、②和④ D 、③和⑤
C
5、构成原子核的必不可少的微粒是（ ）
A、原子 B、质子
C、中子 D、电子
B
6、化学上将众多的原子进行分类的依据
（ ）
A、原子核的大小
B、原子核里的质子数
C、原子核里的中子数
D、原子核外的电子数
B
巩固练习
1．汤姆生最早发现了原子中存在一种带负电荷的粒子,证明了原子是可以再分的。汤姆生发现的这一粒子是 (　　)
A.质子 B.中子 C.电子 D.原子核
C
2.如图为原子结构模型的演变图,其中①为道尔顿原子模型,④为近代量子力学原子模型。下列符合历史演变顺序的一组是(　　)
A.①③②⑤④ B.①②③④⑤C.①⑤③②④ D.①③⑤④②
A
巩固练习
3.如图为某原子结构模型的示意图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法正确的是 (　　)
A.c代表原子核
B.原子中b与c的数目一定相同
C.核电荷数由b决定
D.原子中a与c的数目一定相同
D
巩固练习
4. 请在右图方框中填写粒子名称，表示各种粒子是怎样构成物质的。
夸克
质子
中子
电子
分子

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