资源简介

第3节　“解剖”原子
教学目标
【知识与技能】
1．了解原子结构的两种模型．
2．掌握原子的结构．
3．知道卢瑟福粒子散射实验．
4．知道原子核的结构．
【过程与方法】
通过多媒体课件帮助同学们观察或分析前人所做实验的结果，沿着科学家探索原子结构的历程，应用猜想、实验、模型等方法，了解原子的核式模型及原子核的组成．
【情感、态度与价值观】
了解科学家探索原子结构的历程和研究成果，激发同学们学习的积极性，体会微观世界是可以认识的，坚定科学探索的信心．
重点难点
【重点】
原子的核式结构和科学家探索原子结构的历程．
【难点】
汤姆生、卢瑟福关于原子模型的建立，原子的结构．
教学过程
知识点一　分子可以再分吗
【自主学习】
阅读课本P113，完成以下问题：
1．分子不是组成物质的最小微粒，还可以再分割.19世纪初，英国科学家道尔顿证明了原子的存在，有的分子由单个原子组成，叫做“单原子分子”；绝大多数分子由多个原子组成，叫做“多原子分子”．
2．铁、铜、金、铂等大多数金属，它们的分子是由一个金属原子组成的，它们的分子也就是原子．
知识点二　把原子“切开”
【自主学习】
阅读课本P114，完成以下问题：
电子是比分子、原子更小的物质粒子．它的质量me＝9.11×10－31kg，约等于氢原子质量的，半径小于10－16 m.
【合作探究】
1987年，英国科学家汤姆生进行实验研究(阴极射线实验)，确定这种射线是由一种带负电的微粒组成，从原子内部发射的．这种微粒叫做电子．
知识点三　原子结构的两种模型
【自主学习】
阅读课本P114－115，完成以下问题：
汤姆生发现了电子，并知道电子是原子的组成部分．由于电子是带负电的，而原子又是中性的，因此人们推断出原子中还有带正电的物质．
【合作探究】
探究　原子结构的模型
模型一　“枣糕”模型
汤姆生原子模型的切面图
在汤姆生的原子模型中，原子是一个球体；正电荷均匀分布在整个球内，而电子都像枣核那样镶嵌在原子里面．
模型二　核式模型
卢瑟福的原子模型图
1911年，卢瑟福基于α射线轰击金箔的实验，提出了原子的核式结构：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里．带负电的电子在核外空间绕着核旋转．
知识拓展　α粒子散射实验
(1)α粒子散射实验又称金箔实验，是1909年汉斯·盖革和恩斯特·马斯登在欧内斯特·卢瑟福指导下于英国曼彻斯特大学做的一个著名物理实验．实验的目的是想证实汤姆生原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆生原子模型的有力证据．在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型．
(2)实验内容：在一个铅盒里放有少量的放射性元素钋(Po)，它发出的α射线从铅盒的小孔射出，形成一束很细的射线射到金箔上．当α粒子穿过金箔后，射到荧光屏上产生一个个的闪光点，这些闪光点可用显微镜来观察．为了避免α粒子和空气中的原子碰撞而影响实验结果，整个装置放在一个抽成真空的容器内，带有荧光屏的显微镜能够围绕金箔在一个圆周上移动．
(3)实验结果：实验结果表明，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，这就是α粒子的散射现象．
(4)实验结论：正电荷集中在原子中心．
【教师点拨】
现代科学实验发现电子在原子核外很小的空间内作高速运动，其运动规律跟一般物体不同，它没有明确的轨道．因此，人们常用一种能够表示电子在一定时间内在核外空间各处出现机会的模型来描述电子在核外的运动．在这个模型里，某个点附近的密度表示电子在该处出现的机会的大小．密度大的地方，表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多；反之，则表明电子出现的机会少．由于这个模型很像在原子核外有一层疏密不等的“云”，所以，人们形象地称之为“电子云”．
【跟进训练】
关于构成物质的最小粒子，以下说法正确的是(　D　)
A．物质是由分子组成的，分子是不可分割的最小粒子
B．分子是由原子组成的，原子是不可分割的最小粒子
C．原子是由原子核和电子组成的，原子核是不可分割的最小粒子
D．人类对微观粒子的认识，会随着科技的发展而不断深入，永无止境
知识点四　原子核内有些什么
【自主学习】
阅读课本P116，完成以下问题：
1．原子核由质子和中子构成，质子和中子统称核子，原子核中的质子和中子的数目称作核子数．原子的结构图如图所示．原子的尺度在10－10 m，原子核的尺度在10－15 m，可见，原子是非常微小的．
原子结构图
2．质子带有单位正电荷量，中子不带电，质量跟质子差不多．
【跟进训练】
关于原子及其结构，下列说法正确的是(　C　)
A．原子是由分子构成的
B．原子核带负电，核外电子带正电
C．原子是由原子核和核外电子构成的
D．不同物质的原子核束缚核外电子的本领相同
知识点五　原子的结构
【自主学习】
阅读课本P116－117，完成以下问题：
1．大多数原子直径的尺寸约为10－10 m，而原子核直径的尺寸只有10－15 m～10－14 m.
2．到目前为止，科学界已普遍确认质子、中子等也有内部结构，它们是由一种叫做夸克的更小微粒组成的．
【合作探究】
演示一　氢、氦、锂的原子模型
演示二　质子与中子的组成
甲　质子由两个上夸克和一个下夸克组成
乙　中子由两个下夸克和一个上夸克组成
演示三　人们认识到的微观世界的尺度
【跟进训练】
钠原子核中有11个质子，12个中子，在带一个单位正电荷的钠离子中，原子核外的电子共有(　A　)
A．10个 B．11个
C．12个 D．1个
课堂小结
1．原子
2．电子的发现
3．原子结构模型
4．原子的结构
练习设计
完成本课对应训练．

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