内容正文:
专题
2
研究物质的基本方法
第三单元 人类对原子结构的认识
人类认识原子结构的历程 原子核的构成
1
教 学 目 标
核 心 素 养
1.了解原子结构模型演变,初步形成模型构建认知方式。
2.熟知原子构成,质量数、质子数、中子数之间的关系及其相关的简单计算。
3.知道元素、核素、同位素的概念,了解它们之间的关系。
通过原子结构的学习培养学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养;培养探索未知崇尚真理的意识;通过学习原子结构相关问题的解决培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。
新课引入
人类探究自然界奥秘步伐从未停止,
其中一方面是研究物质微观结构。
古希腊哲学家德谟克利特 ——“原子论”创始者
他认为物质由原子构成,原子不可分割。
原子的构成
人类认识原子结构的历程
惠子,名施,战国时期
著名政治家、哲学家
《庄子》载惠子之语曰:
“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”
惠施认为:物质可以无限可分的。
人类认识原子结构的历程
19世纪初,英国科学家道尔顿——原子学说,认为原子是实心球体。
1897年,英国物理学家汤姆生——发现原子中存在电子
道尔顿 (1766—1844)
道尔顿模型
他提出——葡萄干面包式原子模型。
汤姆生 (1856—1940)
汤姆生模型
人类认识原子结构的历程
1911年,英国物理学家卢瑟福——有核模型或行星模型。他通过“α粒子散射实验”,
推测原子中心存在原子核,带正电。电子带负电,在其周围高速运转,就像行星围绕太阳运转一样。
卢瑟福(1871-1937)
人类认识原子结构的历程
1911年,英国物理学家卢瑟福——有核模型或行星模型。他通过“α粒子散射实验”,
推测原子中心存在原子核,带正电。电子带负电,在其周围高速运转,就像行星围绕太阳运转一样。
卢瑟福模型
卢瑟福(1871-1937)
人类认识原子结构的历程
1913年,丹麦物理学家玻尔——引入量子论观点。他提出:原子核外,电子在一系列稳定的轨道上运动,每个轨道都具有一个确定的能量值;核外电子在这些稳定的轨道上运动时,既不放出能量,也不吸收能量。
波尔(1885-1962)
波尔原子模型
人类认识原子结构的历程
20世纪初——电子云模型:电子在核外很小的空间内做高速运动,没有确定的轨道。
科学家利用电子显微镜和扫描隧道显微镜摄制原子图像的照片。
知识梳理
道尔顿模型(1803),不可再分实心球,研究大气物理性质提出;
汤姆生模型(1904),葡萄干面包式原子,发现电子后提出的;
卢瑟福模型(1911),有核或行星运转式原子模型,
通过α粒子散射实验提出
玻尔模型(1913),玻尔轨道式原子模型,研究氢原子光谱提出
电子云模型(1935),近代量子力学原子模型
1.如图所示的原子结构模型的演变图中,(1) 道尔顿实心球式原子模型,(2) 卢瑟福行星运转式原子模型,(3) 汤姆生葡萄干面包式原子模型,(4) 近代量子力学原子模型,(5) 玻尔轨道式原子模型。其中符合历史演变的顺序为 。
当堂巩固
(1)(3)(2)(5)(4)
2. 下列实验事实与原子结构模型建立的关系正确的是( )
A.电子的发现:道尔顿的原子结构模型 B.α粒子散射:卢瑟福原子结构模型
C.α粒子散射:玻尔原子结构模型 D.氢原子光谱:卢瑟福原子结构模型
B
原子核的构成
温故知新:
相对原子质量指对12C原子质量的 1/12相比所得的数值。“12C” 是哪种碳原子?
14C可用于探索化学和生命科学中的微观运动。“14C” 又是哪种碳原子?
原子核的构成
(一)原子的组成
比较以下数据,你能得到什么信息?
质子和中子的质量相当;
电子的质量很小,所以原子的质量主要集中在原子核上;
电子带负电,质子带正电,中子不带电,原子呈中性
微粒 质量/kg 带电荷量/C
电子 9.109×10-31 -1.602×10-19
中子 1.675 ×10-27 0
质子 1.673 × 10-27 1.602×10-19
12C 1.993×10-26 0
原子核的构成
碳原子
+6
e-
e-
e-
e-
e-
e-
1.原子构成
原子核
质子:带1个单位正电荷
中子:不带电
核外电子:带1个单位负电荷
质子
电子
中子
12C
6个质子
6个中子
6个电子
推测14C ?
(一)原子的组成
原子核的构成
基本粒子质子、中子、电子还可以再分吗?
夸克
(一)原子的组成
原子核的构成
2.质量数:原子核内所有质子和中子的相对质量取整数