内容正文:
原子结构的模型
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水是由水分子构成的,水分子是由氢原子和氧原子构成的
水分子
氧原子
氢原子
问: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?
请阅读课本,说一说原子结构模型的发展历程
1803年,英国科学家道尔顿提出近代原子学说,他认为:
①一切物质都是由原子构成的;
②原子是微小的不可分割的实心球体;
③同种原子的质量和性质相同。
英国化学家道尔顿
原子实心球模型
实心球模型
英国物理学家汤姆生
发现: 1.原子内有电子
2.电子带负电
提出:汤姆生模型
原子是一个平均分布着正电荷的球体(似西瓜肉),带负电荷的电子(似西瓜籽)嵌在中间。
西瓜模型
原子呈电中性
卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验
核式结构模型
英国物理学家卢瑟福
带正电的α粒子轰击金箔实验
实验装置
实验现象
你能观察到什么现象?
1.大多数α粒子顺利穿透金箔
2.一小部分α粒子改变原来的方向
3.极少数α粒子被反弹回来
能否对现象进行相应的解释
1.大多数α粒子顺利穿透金箔
2.一小部分α粒子改变原来的方向
原子核体积很小,原子内部空间很大
原子核带正电,当带正电的α粒子经过原子核附近时受到排斥而改变方向
3.极少数α粒子被反弹回来
原子核的质量比α粒子大得多,当α粒子正面撞击原子核时, α粒子被反弹回来
原子核
位于原子中心,很小,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上
核外电子
带负电,绕核做高速运动
原子
核式结构模型
丹麦物理学家玻尔
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。
分层模型
电子云模型
电子是一种微观粒子,在原子如此小的空间(直径约10⁻¹⁰m)内运动,核外电子的运动与宏观物体运动不同,没有确定的方向和轨迹,只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现机会(几率)的大小。
1.道尔顿原子模型
(1803年)
3.卢瑟福原子模型
(1911年)
2.汤姆生原子模型
(1897年)
4.玻尔原子模型
(1913年)
5.电子云模型
(1927年—1935年)
实心球模型
西瓜模型(葡萄干模型)
核式结构模型(行星模型)
分层模型
电子云模型
原子结构模型的建立
中学阶段用这二种模型的结合体更便于学习,也已达到多数符合事实的要求了。
思考: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,才能使它更加接近事物的本质?
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。)
原子核
位于原子中心,很小,原子的全部正电荷都集中在原子核上
核外电子
带负电,绕核做高速运动
原子
氧原子中有8个电子,那么原子核所带的正电荷数为 个。
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思考:
氦原子核外有2个电子,你能建立一个氦原子的模型?(用图表示)
你知道原子与原子核的体积比吗?
原子核的体积很小,只占整个原子体积的几千亿分之一
原子核 一粒米 原子 万人体育场
原子核 乒乓球 原子 地球
思考:
原子核虽然很小,那它还能不能再分呢?如果可以的话,你能从卢瑟福实验得到一些启发,想象一下用什么方法进行吗?
用高能粒子去撞击原子核,看看能不能得到更小的粒子。
用这种方法,科学家得到了两种更小的粒子即质子和中子,如上图中的碳原子核就是由6个质子和6个中子构成。
6个
6个
6个
质子(一个质子带一个单位正电荷)
中子(不带电)
电子(一个电子带一个单位负电荷)
原子
原子核
核外电子
质子
中子
几个重要概念:
1. 核电荷数:原子核所带的正电荷数。
2. 质子数:原子核内质子个数。
3. 中子数:原子核内中子的数目。
4. 核外电子数:原子核外电子所带的负电荷数。
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
氧原子 8 8 8 8
铝原子 13 13 14 13
硫原子 16 16 17 16
氯原子 17 17 20 17
读表:从下表中你能获得哪些规律?
质子数=核外电子数=核电荷数
质子数不一定等于中子数。
不是所有的原子都含有中子。
不同种原子质子数不同。
思考与讨论
你能发现什么?
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
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
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