第四讲 粒子模型与原子结构 综合讲义-2023-2024学年浙教版八年级下册科学

K-8 4 粒子模型和原子结构 一、物质的粒子模型 1. 模型与符号 (1)科学研究中，常常用 模型 来表达一个研究对象的某些特征信息，如用地球仪来表示地球的全貌和运动状态；用细胞模式图展示不同生物细胞的基本结构；借助眼球模型，认识和研究眼球的基本结构和功能。 (2)模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能 直接观察 到的或 复杂 的事物。一个模型可以是 一幅图 、 一张表 或 一个公式 ，也可以是一个复杂的对象或过程的 示意。 (3)符号是指有一定意义的 图形 、 文字 等，如数学运算符号、电路元件符号等。符号来源于规定或者约定俗成，其形式简单，种类繁多，用途广泛，具有很强的实用性。 (4) 用 符号 能简单明了地表示事物，还可避免由于事物 外形 不同和表达的 文字语言 不同而引起的混乱。 (5) 模型与符号的区别与联系 符号 模型 表示方法 字母数字等 较简单 物体、图、表、表达式等 相对复杂 作用 使事物简单化 更好认识和理解事物 具体、直观 例子 Kg、H2O 地球仪、细胞模式图、公式 关系 模型中可能含有符号 2. 分子由原子构成 (1)通过水电解微观示意图可知: ①分子是由原子构成的。 ②化学变化中，分子的种类发生变化，变成了新物质的分子，分子的性质也就发生了变化。 因此，对于由分子构成的物质而言，分子是保持物质化学性质的最小微粒。 ③原子的种类和数量没有发生变化，即化学变化中，原子不可分。因此，原子是化学变化中的最小微粒。 (2)分子和原子都能构成物质 分子和原子都是构成物质的微粒。有的物质由分子构成，如水、氢气、氧气、二氧化碳、甲烷等物质都是由分子构成的；有的物质是直接由原子构成的，由原子构成的物质主要有三类:金属、稀有气体和某些固态非金属(如碳、硅、硫、磷等)。 3.分子的种类 (1)分子可以由同种原子构成，也可以由不同种原子构成。如氢气分子、氧气分子、臭氧分子都是由同种原子构成的，二氧化碳分子、甲烷分子等都是由不同种原子构成的。 (2)不同数量的同种原子可以结合成不同的分子。如一个氧气分子由两个氧原子构成，一个臭氧分子由三个氧原子构成。 (3)不同种原子以不同的原子数量可以结合成不同的分子。如水分子和过氧化氢分子都是由氢原子和氧原子构成的，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成，一氧化碳分子和二氧化碳分子也是这种情况。 由此我们可以得出，分子的种类由原子的种类和数量决定。 (4)由原子直接构成物质时，原子种类不同，物质不同；同种原子以不同结构构成物质，物质种类也不同。 金刚石 石墨 金刚石、石墨都是由碳原子构成的，由于碳原子的排列方式不同，造成它们的内部结构不同，它们的物理性质和用途也不同，金刚石坚硬无比，可做钻头和刻刀，而石墨质软且有滑腻感，可用于制作铅笔芯和高温润滑剂。由此我们可知，同种原子可以以不同的结构构成不同的物质。 4.分子和原子的区别与联系 分子 原子 不同点 在由分子构成的物质中，分子是保持物质化学性质的最小粒子，分子在化学变化中可以再分 原子是化学变化中的最小粒子，原子在化学变化中不能再分 相同点 ①质量和体积都很小； ②都在不停地做无规则运动； ③微粒间都有空隙； ④同种微粒性质相同，不同种微粒性质不同； ⑤都能直接构成物质 联系 分子⇌⇌原子 用分子的观点解释物质的变化 ①物理变化:分子本身不变，只是构成物质的分子间的空隙发生变化 ②化学变化:分子本身发生变化，变成更小的微粒-原子，而原子又结合成新的分子。 5.粒子的大小与质量 分子和原子都有一定的质量和体积。 (1)分子和原子的体积都很小，原子半径一般在10-10米数量级。如碳原子半径为0.6x10-10米。 (2)分子和原子的质量也非常小。1个碳原子的质量约为1.9939x10-26千克。 (3)不同种类的分子和原子质量不同，体积也不同。 (4)一个分子的质量等于该分子中各原子的质量之和。 二、原子结构模型 1. 原子结构模型的建立 时间 模型类型 科学家 模型说明 建立模型的依据 1803 实心球模型 道尔顿(英国) 认为原子是一个实心球体 猜测 1897 枣糕模型(又叫西瓜模型) 汤姆生(英国) 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那样镶嵌其中 汤姆生发现电子，且测得电子带负电，而原子显电中性 1911 核式结构模型(又叫行星模型) 卢瑟福(英国) ①原子的大部分体积是空的 ②在原子的中心有一个很小的原子核 ③原子的全部正电荷和几乎全部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 a粒子轰击金属箔实验 1913 分