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第3节 原子结构的模型
第1课时 原子结构及原子结构模型的建立
学习目标
知道原子的构成。
了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。
了解ɑ粒子散射实验的实验方法和实验现象，知道原子核式结构模型的主要内容，初步学会用模型的方法来模拟微观结构。
原子的质量和体积都很小，是不是构成物质的最小的粒子呢？原子能否再分呢？
情境导入
水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的。
原子结构模型的建立
1.道尔顿模型（1803）
英国化学家道尔顿
道尔顿观点：原子是坚实的、不可再分的实心球。
2.汤姆生模型（1904）
英国物理学家汤姆生
汤姆生在实验中发现了电子
原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。
电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中
3.卢瑟福模型（1911）
物理学家卢瑟福
探究：卢瑟福的α粒子散射实验
金属箔
α粒子源
（1911年，卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔）
实验发现：大多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，但有绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。
卢瑟福实验的现象：
为什么大多数粒子不改变原来的运动方向？为什么只有小部分改变原来的运动路径？
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。
1911年卢瑟福提出原子核式结构模型
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上，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。
阅读
卢瑟福
新西兰著名物理学家，著名的原子核物理学之父，学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家。
卢瑟福首先提出放射性半衰期的概念，证实放射性涉及从一个元素到另一个元素的嬗变。因为“对元素蜕变以及放射化学的研究”，他荣获1908年诺贝尔化学奖。
4.玻尔模型（1913）
丹麦科学家玻尔
1913年，科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，他认为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。
5. 电子云模型（1926）
不能断言电子一定会出现在核外某一轨道，只能给出电子在某处出现的概率。电子在原子核周围有的区域出现次数多，有的区域出现次数少，就像“云雾”笼罩在原子核的周围。
道尔顿模型
汤姆生模型
电子云模型
卢瑟福模型
玻尔模型
从原子结构模型建立的过程，我们可以发现建立模型需要一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。
查找相关资料，了解氦原子的结构，如原子核和核外电子数等，尝试建立一个氦原子结构的模型（用图表示）。
思考与讨论
原子的构成
带正电
原子核
核外电子
原子
带负电
每个电子带一个单位的负电荷
揭开原子核的秘密
原子呈电中性（不显电性），你能根据原子结构说一下原因吗？
原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷数量相等、电性相反。
以氧原子为例解说原子的结构
氧原子（电中性）
电子:8个，带8个单位负电荷
氧原子核
(带8个单位正电荷)
质子:8个，带8个单位正电荷
中子:可能8个,不带电
在一个原子中哪些项目的数目总是相等的？还能归纳出其他的结论吗？
原子种类 核电荷数 质子数 中子数 核外电子数
氢原子 1 1 0 1
氦原子 2 2 2 2
碳原子 6 6 8 6
氮原子 7 7 7 7
硫原子 16 16 17 16
氯原子 17 17 20 17
2.原子中,中子数不一定等于质子数。
3.不是所有原子的原子核内都有中子。
4.原子的种类不同,质子数一定不同。
1.在原子中：核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
原子
原子核
核外电子
质子
中子
9.1176×10-31 kg
1.6748×10-27 kg
1.6726×10-27 kg
带正电
不带电
带负电
为什么说原子的质量集中在原子核上，为什么原子呈电中性？
电子质量约为质子和中子的1/1836；质子和中子的质量差不多，所以说原子的质量主要集中在原子核上。
在原子中，带正电的质子数等于带负电的核外电子数，所以呈电中性。
科学家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。
课堂小结
原子结构的模型
模型的发展
原子的结构
道尔顿模型（实心球模型）
汤姆生模型（葡萄干面包模型）
卢瑟福模型（原子结构核式模型)
玻尔模型（分层模型）
现代模型（电子云模型）
原子核
核外电子
质子
中子
夸克
及时巩固
1.20世纪初，科学家先后提出了如图所示的三种原子模型，依照提出时间的先后顺序排列正确的是(　 　)
A.①②③ B.③②① C.②③① D.①③②
D
2.如图所示为小明制作的原子模型，外圈上的小球为电子，内圈为原子核。下列说法正确的是(　　)
A.该模型表示一种碳原子
B.该原子的核电荷数为 4
C.该原子的质量主要集中在2个电子上
D.该原子核由2个质子和2个中子构成
D

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