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(共43张PPT)
§2.3 原子结构的模型
水分子
+
氧原子
氢原子
原子结构模型建立的科学史
英国化学家道尔顿
1803年，提出一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。
一、道尔顿（原子之父）的原子论
原子是个实心球，是构成物质的最小微粒。
英国物理学家汤姆生
二、汤姆生发现原子内有带负电的电子
原子并不是构成物质的最小微粒，原子内有带正电的物质和带负电的电子。
原子模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。
否定了道尔顿的原子模型
英国物理学家卢瑟福
三、卢瑟福用带正电的α粒子去轰击金属箔
实验结果：大多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，很少一部分α粒子发生了较大角度的偏转，极少数的α粒子被弹了回来。
大多数α粒子仍按原来的运动方向前进，原因是：
很少数α粒子没有碰到原子核，却发生了偏转，原因是：
极少数α粒子被弹了回来，原因是：
原子核的体积很小，核外空间很大
原子核体积很小，但质量大，且带正电
原子核带正电，α粒子受到排斥力
原子模型：在原子中心有一个很小的原子核。原子的全部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，就像行星绕太阳运动那样。
修正和完善了汤姆生的原子模型
丹麦科学家玻尔
电子只能在特定的轨道上运动
四、玻尔的分层理论
改进了卢瑟福的原子模型
道尔顿
实心球模型
汤姆生
枣糕或西瓜模型
卢瑟福
核式结构模型
玻尔
分层模型
从原子模型的建立过程看，一个模型的建立需要经历怎样的过程？
建立模型需要不断地完善和修正，才能使它更加接近事物的本质。
（说明：现在原子模型还在不断修正，比玻尔的模型又有了很大的改进。）
原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。两者所带的电量大小相等，电性相反，因而原子呈中性。
原子核很小，但几乎集中了原子的全部质量，核外电子在核外空间高速运动。
五、现在的原子模型：电子云模型
原子核虽然很小，那它还能不能再分呢？如何证明？
用高能量的粒子撞击、打碎原子核的方法是研究微观粒子结构的一种方法。
得到了两种更小的粒子（即质子和中子）
6个
6个
6个
质子（带正电）
中子（不带电）
电子（带负电）
原子
原子核
核外电子
质子
中子
碳原子结构的行星模型
原子名称 原子核 核外电子数
核电荷数 质子数 中子数 氢 1 1 0 1
氦 2 2 2 2
碳 6 6 8 6
氮 7 7 7 7
磷 15 15 16 15
镁 12 12 12 12
硫 16 16 17 16
氯 17 17 20 17
读表：从下表中你能获得哪些规律？
质子数 = 核电荷数 = 核外电子数
质子数与中子数没有必然的联系
有的原子没有中子（如氢原子）
针对原子
读表：从下表中你能获得哪些规律？
原子
原子核
核外电子
质子
中子
9.1176×10-31kg
1.6748×10-27kg
1.6726×10-27kg
带正电
不带电
带负电
原子中，带正电的质子数等于带负电的核外电子数，所以原子呈电中性。
质子和中子的质量差不多，质子的质量约为电子质量的1834倍，所以说原子的质量主要集中在原子核上。
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？
读图：说说你能得到哪些信息？
水分子
原子
原子核：
质子和中子
夸克
原子仍能再分，有比质子和中子更小的微粒“夸克”
有关夸克的结构和性质仍有探索和研究中……
1. 20世纪初，科学家先后提出了三种原子模型，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
【练习】
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
原子结构模型的发展史
1.道尔顿原子模型（1803年）
实心球模型
2.汤姆生原子模型（1904年）
3.卢瑟福原子模型（1911年）
行星绕太阳模型
西瓜模型
4.玻尔原子模型（1913年）
分层模型
5.电子云模型（1927年—1935年）
电子云模型
原子的内部结构
原子
核外电子
原子核
中子
质子
(带正电荷)
(带正电荷)
(带负电荷)
(不带电)
(电中性)
质子数 = 核电荷数 = 核外电子数
质子数与中子数没有必然的联系
有的原子没有中子（如氢原子）
钠（Na）：银白色金属，易氧化，保存在煤油中
氯气（Cl2）：黄绿色气体，有毒
质子数11，核外电子数11
质子数17，核外电子数17
实验现象：
产生黄色火焰，
产生大量白烟，
生成了白色的物质。
从宏观层面上，钠与氯气的反应是化学变化。
从微观层面上，这个反应究竟发生了什么变化呢？
钠在氯气中燃烧的实验
得到一个电子
失去一个电子
17个质子和18个电子，该物体带负电
11个质子和10个电子，该物体带正电
11个质子和11个电子
17个质子和17个电子
钠(Na)
氯(Cl)
钠离子(Na+)
氯离子(Cl-)
钠原子（Na）失去电子形成了带正电荷的钠离子（Na+）
失去电子带正电荷的离子称为阳离子
氯原子（Cl）得到电子形成了带负电荷的氯离子（Cl-）
得到电子带负电荷的离子称为阴离子
带电的原子或者原子团称为离子
钠离子(Na+)
氯离子(Cl-)
氯化钠 (NaCl)
氯化钠是由氯离子和钠离子构成的，所以离子也是构成物质的一种微粒。
构成物质的微粒：分子、原子、离子
分子 原子 离子
区别 定义 保持化学性质最小微粒 化学变化中 最小微粒 带电原子
或原子团
能否独立存在 能 有些能 有些不能 阴阳离子共同
构成物质
构成 由原子构成 一般由质子、中子和核外电子构成 阴、阳离子
所带电性情况 不显电性 不显电性 显电性
联 系 分子可以破裂成原子，原子重新组合成分子， 原子得失电子形成离子
在原子得失电子形成离子的过程中，质子数、中子数、核电荷数和核外电子数中哪些发生了改变？哪些没有？
质子数、中子数、核电荷数没有发生改变，核外电子数发生了改变。
思考：下图中代表离子的是(　　)
D
(说明：圆圈内数字代表质子数，“＋”表示原子核所带的电荷，黑点代表核外电子)
（1）A原子核中有___个质子， ___个中子。
（2）B原子核中有 ___个质子，___个中子。
（3）C原子核中有___个质子，____个中子。
8
8
8
9
8
10
具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子总称为元素
读图：下图为氧的3种原子的原子核，它们之间有什么不同？
统称为氢元素
原子核内质子数相同而中子数不相同的同类原子称为同位素原子
氕、氘、氚互为同位素
+
+
+
氕
氘
氚
1
1
H
1
2
H
1
3
H
同位素原子 质子数 中子数 电子数
氕
氘
氚
1
1
1
0
1
2
1
1
1
为了区分元素的同位素原子，有时把质子数和中子数的总数标出以示区别。例：
质子数+中子数
核电荷数（即质子数）
或 碳-12
6
12
C
1. 氕、氘、氚统称为 ，氕、氘、氚互为 。
2. 碳-12的质子数为 ，中子数为 ，核外电子数为 。
3. 碳-14的质子数为 ，中子数为 ，核外电子数为 。
4. 碳-12、碳-13、碳-14统称为 。碳-12是碳-13的 ，也是碳-14的 ，它们互为 。
氢元素
同位素原子
碳元素
同位素
同位素
同位素原子
6
6
6
6
8
6
同位素的应用
有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。
① 利用它的射线医学诊断、检查金属内部有没有沙眼或裂纹等。
② 利用它核反应放出巨大能量。例核潜艇、原子弹、氢弹。
③ 利用它的示踪性。免疫研究、古董鉴定、测定年代、化学分析。
考古测年代
根据放射性同位素的半衰期，进行古董鉴定。
同位素测定地质年代
利用碳-14同位素测定年代
生物在有生命时，同位素碳-14在生物体内的质量分数与外界环境中的碳-14的质量分数是相等的。生物一旦死亡，碳-14的含量不会再从环境中吸收。随着时间推移，生物体内碳-14的含量会不断减少。科学实验证明，经过5730年，其碳-14的含量恰好减少一半。利用碳-14的含量减少一半所需的时间，即可推测出生物的死亡年代。例如某一动物化石碳-14的含量是新鲜植物的1/16，则已有4次含量减少一半（1→1/2→1/4→1/8→1/16），则此生物生存的年代距今已有4×5730＝22920年了。但碳-14同位素测定的年代一般不能超过距今100万年。
原子
分子
物质
元素
构成
构
成
构
成
组成
同一类原子
得失电子
微观粒子（即讲种类、又讲个数）
宏观概念（只讲种类、不讲个数）
离子
得失电子
构
成

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