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第3节　原子的结构模型（第1课时）
【核心概念】
1.物质的结构与性质
【学习内容与要求】
1.6 物质由微观粒子构成
知道原子由原子核和核外电子构成。
了解科学家对原子结构的探索过程，关注人类探索微观世界的新进展。
【教学目标】
1.科学观念：了解认识原子历史的发展过程；了解原子的构成、原子结构模型；知道原子由原子核和核外电子构成和原子内部各微粒的典型及数量关系。
2.科学思维：体会分类、预测、模型等科学方法；培养学生的微观想象能力和推导思维能力。
3.探究实践：体验建立模型的思想。
4.态度责任：通过科学史的学习，培养学生热爱科学、实事求是的科学态度；使学生树立科学探究永无止境的思想。
【教学思路】本课时内容包括原子结构模型的建立和揭开原子核的秘密两部分。第一部分介绍原子结构模型，由于原子结构复杂，且无法让学生直接观察到，也缺乏学生熟悉的事实作为推断的依据，故是一个难点。重点落在卢瑟福的散射实验、建立原子的核式结构模型。第二部分介绍原子核的结构组成，包括原子不显电性的原因，原子的大小以及原子中各部分的大小和运动情况。教材重点介绍了原子的质量太小，且主要集中在原子核上，原子核内部还有更小微观层次结构和运动规律。通过本节课的学习可以使学生树立科学探究永无止境的思想。。
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境，明确问题 通过水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子，构成原子的更小微粒？ 科学家用原子结构模型来表示原子。 由学生的已有知识提出问题，激起探究的欲望。
原子结构模型的建立 [情景展示1] 检索资料 1．道尔顿原子模型―→实心球模型(1803年) 2．汤姆生原子模型―→葡萄干面包模型(1904年) 3．卢瑟福原子模型―→行星绕太阳运动模型(1911年) 4．玻尔原子模型―→分层模型(1913年) 5．电子云模型―→电子云模型(1927年—1935年) [问题探究] 原子模型建立的过程，可以给我们什么启示？ [思考交流] [归纳提升] 原子模型建立的过程是一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型的过程，说明建立模型往往需要一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。 [情景展示2] α粒子是一种带正电荷的粒子，卢瑟福用α粒子轰击金属箔，发现结果如图所示。 [问题探究] 1.为什么大部分α粒子能通过原子？ 2．为什么小部分α粒子发生较大角度的偏转？ 3．为什么极少的α粒子甚至像碰到硬核似的反弹回来？ [思考交流] [归纳提升] 原子并不是一个实心球体，大部分空间是空的。α粒子发生偏转是因为同种电荷互相排斥。α粒子可能被质量很大但体积很小的核碰撞回来，原子核带正电荷，位于原子的中心。 体验建立模型的思想，建立模型往往需要一个不断完善、不断修正的过程，以使模型更接近事物的本质。
原子结构模型的建立 [情景展示3] 碳原子的结构模型图 [问题探究] 原子是怎样构成的？原子带电吗？ [思考交流] [归纳提升] 原子是由带正电荷的原子核和带负电的电子构成的。原子核在原子中所占的体积很小，电子在核外做高速运动。两者所带的电量大小相等，电性相反，因而原子显电中性。 运用模型，知道原子的结构。
揭开原子核的秘密 [情景展示1] 阅读教材P44，并分析图中原子结构示意图。 [问题探究] 从图中可以解读原子核的秘密吗？ [思考交流] [归纳提升] [情景展示2] 观察下表，认识下列原子的结构。 原子种类核电荷数质子数中子数核外电子数氢原子1101氦原子2222碳原子6666氮原子7777氯原子17171817铁原子26263026
[问题探究] 分析上表你可以得到关于原子结构的哪些规律？ [思考交流] [归纳提升] (1)核电荷数＝质子数＝核外电子数 　 (＋)　　(＋)　　　(－) 整个原子不显电性(即不带电) (2)不是每个原子核中都一定含有中子(氢原子核中不含中子)。 (3)原子核中质子数和中子数相近，但并不一定相等。 (4)不同种类的原子，其核电荷数(质子数)不相等。 原子核内的质子和中子能否还可再分？ 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。 运用模型、数据分析得出结论，这是科学思维的能力。 物质世界是无限可分的。
课堂小结
板书
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第3节 原子的结构模型
（第1课时）
浙教版 八年级下
教材解析
【核心概念】
【学习内容与要求】
本节课内容介绍原子结构模型，由于原子结构复杂，且无法让学生直接观察到，也缺乏学生熟悉的事实作为推断的依据，故是一个难点。第二部分介绍原子核的结构组成，包括原子不显电性的原因，原子的大小以及原子中各部分的大小和运动情况。通过建立原子模型和介绍科学成果，激发学生不断探索的欲望。
1.物质的结构与性质
1.6 物质由微观粒子构成
知道原子由原子核和核外电子构成。
了解科学家对原子结构的探索过程，关注人类探索微观世界的新进展。
创设情境

　 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。
我们知道分子是由原子构成的，原子是质量、体积都很小的微粒。
探究实践
道尔顿原子模型：
　英国科学家道尔顿
（J.Dalton , 1766~1844)
一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
道尔顿原子模型：原子是坚硬的、不可再分的实心球。
实心球模型
提出近代科学原子论(1803年)，被誉为“近代化学之父”。
探究实践
汤姆生原子模型：
英国科学家汤姆生
（J.J.Thomson ,1856~1940）
原子并不是构成物质的最小微粒——汤姆生发现了带负电的电子(1897年)。
西瓜模型
电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。
汤姆生原子模型：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，中和了电荷，从而形成了中性原子。
探究实践
卢瑟福原子模型:
英国科学家卢瑟福
（E.Rutherford,1871~1937)
　　　
卢瑟福和他的助手做了著名 α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型（1911年）。
探究实践
卢瑟福的α粒子散射实验的现象：
③极少数α粒子击中金箔后几乎沿原方向反回。
①绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进；
②少数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转；
探究实践
卢瑟福的α粒子散射实验: α粒子轰击金原子时，为什么会出现这些现象？
①原子的大部分体积是空的;
②原子核位于中心，带正电；
③原子核的质量很大但体积很小。
探究实践
卢瑟福的α粒子散射实验：
原子的中心有一个很小的原子核;
原子核带正电；
原子的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。
建立模型
原子核式结构模型
又称原子行星模型
行星围绕太阳
探究实践
波尔原子模型：
丹麦物理学家玻尔
（N.Bohr,1885~1962)
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。
分层模型
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。
探究实践
电子云模型:
奥地利物理学家薛定谔
Erwin Schr dinger1887～1961
电子云模型
电子云是1926年奥地利学者薛定谔对电子的运动做了适当的数学处理，提出了二阶偏微分薛定谔方程式。这个方程式的解的模的平方，如果用三维坐标以图形表示的话，就是电子云。
探究实践
原子结构模型的发展史：
道尔顿原子模型（1803年）
实心球模型
汤姆生原子模型（1904年）
西瓜模型
原子核式结构模型
波尔原子模型（1913年）
分层模型
电子云模型（1927年—1935年）
电子云模型
卢瑟福原子模型（1911年）
从模型建立的过程，我们可以发现建立原子结构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。
探究实践
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的。
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。
氦原子核外有 2 个电子，一个氦原子的模型：
2
+2
探究实践
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
探究实践
原子核的体积虽然很小，但原子核几乎集中了原子的全部质量，电子的质量相对要小得多。
碳原子结构模型：
原子核的体积很小，原子核与原子的质量比较：
9.117×10-31千克
1.993×10-26千克
探究实践
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。
氮原子结构模型
探究实践
我们已经知道原子是呈电中性的，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。
探究实践
质子数 =核外电子数
核电荷数=核外电子数
氮原子结构模型
质子带正电
中子不带电
电子带负电
带正电
原子呈电中性：
7个质子
7个电子
核电荷数为7
电量相等，电性相反
原子显电中性
7个质子带7个单位的正电荷
7个电子带7个单位的负电荷
探究实践
原子的种类有什么决定的？
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
铝原子 13 13 14 13
硫原子 16 16 17 16
氯原子 17 17 20 17
原子种类由核电荷数(质子数)决定！
不是每种原子的原子核中一定都含有中子。
原子核中质子数和中子数并不一定相等。
迁移应用
你知道一个质子、中子和电子的质量是多少吗？请比较原子中电子、质子与中子的质量大小。
原子中电子的质量在整个原子质量中所占的比例极小（可忽略）；
原子的质量主要集中在原子核上。
质子的质量近似等于中子质量；
探究实践
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。
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
迁移应用
迁移应用
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
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
迁移应用
板书设计
第3节 原子的结构模型（第1课时）
原子的结构模型
原子的结构模型的建立：
原子的结构：
原子
原子核
电子
质子
中子
带正电
带负电
不带电
电中性
原子的质量主要集中在原子核上；
在同一个原子中: 核电荷数＝质子数＝核外电子数
道尔顿实心球模型
汤姆生西瓜模型
卢瑟福原子核式结构模型
玻尔分层模型
电子云模型
原子种类由核电荷数(质子数)决定！
谢谢
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第2节 物质的微观粒子模型
考试这样考
题型一 原子结构模型
角度1：原子结构模型的建立
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
角度2：卢瑟福的α粒子散射实验
2.卢瑟福的α粒子轰击金箔实验推翻了汤姆森在1903年提出的原子 结构模型，为建立现代
原子理论打下了基础。
（1）如图线条中，可能是α粒子（带正电）在该实验中的运动轨迹
的是 。
A．abcd B．bcd C．abc D．ad
（2）卢瑟福在分析实验结果的基础上，他提出了原子的核式结构模型，
卢瑟福的这一研究过程是一个 。
A.建立模型的过程 B.得出结论的过程 C.提出问题的过程 D.验证证据的过程
角度3：原子构成
3.以氢原子为例，下图中能正确示意氢原子核式结构的是（ )
题型二 揭秘原子核的秘密
角度1：原子核的构成
4.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.该原子的质量主要集中在2个电子上
C.该原子的核电荷数为 4 D.该原子核由2个质子和2个中子构成
角度2：构成原子的各种粒子的关系
5.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.决定该原子种类的粒子是b B.原子中b与c的数目一定相同
C.原子中a与c的数目一定相同 D.原子的质量集中在a和c上
角度3：构成物质的微观结构层次
6.知识梳理有助于我们对已学知识的巩固，图是某同学学习物质结构层次后，以氧气为例进行的梳理，下列选项中与a、b、c对应的是( )
A.原子、原子核、核外电子
B.原子核、原子、核外电子
C.原子、核外电子、原子核
D.核外电子、原子核、原子
题型三 学科综合
7.在化学发展史上，道尔顿提出的近代原子学说对化学的发展起着十分重要的作用，因而拥
有“原子之父”的美誉。在他的学说中有下述三个主要论点：①原子是不能再分的粒子；
②质子数相同的原子的各种性质和质量都相同； ③原子是微小的实心球体。
从现代的观点看，你认为这三点中不确切的是（ ）
A.③ B.①③ C.②③ D.①②③
题型四 拓展创新
8.原子的结构现在已经很清楚了,人类对原子结构的认识经历了一个相当长的时期,曾经也
有许多科学家提出过许多原子结构假设模型。
（1）1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验，
如图。若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒
子就 （填“会”或“不会”）发生大角度散射。卢瑟
福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”
指的是 。
（2）1919年科学家卢瑟福用氦原子核轰击氮原子核，结果得到氧、氢两种原子．某学生
说：“这是一种生成新物质的变化--化学变化，元素可以通过化学反应来制取”你
认为这位学生的说法正确吗？为什么？ 。
（3）下列模型能表示碳-14 (有6个质子，8个中子)原子结构的是 。
A. B. C. D.
能力提升训练
1.目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量为2/3基元电荷，d夸克带电量为-1/3基元电荷。则下列论断可能正确的是( )
A.质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C.质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D.质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
2.推理是研究和学习化学的一种重要方法。正电子、负质子都是反粒子，它们跟通常所说的
电子、质子相比较，质量相等，但电性相反。科学家已发现反氢原子。你推测反氢原子
的结构可能是( )
A.由1个质子和1个电子构成 B.由1个带负电的质子和1个带正电的电子构成
C.由1个带负电的质子和1个电子构成 D.由1个质子和1个带正电的电子构成
参考答案
考试这样考
1.D 2.B A 3.C 4.D 5.C 6.A 7.D
8. （1）不会 原子核 （2）不正确，化学变化中原子种类和数目不变 （3）C
能力提升训练
1.B 2.B
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