内容正文:
第二章
第1课时
第三节 建构原子模型
科学观念:认识原子结构以及原子结构示意图。
科学思维:能解释原子不带电的原因,知道原子内部各粒子间的关系。
探究实践:能利用科学家的研究成果认识原子的构成。
态度责任:激发学生对化学学习的兴趣,在交流、讨论中培养严谨认真的科学态度,树立世界是物质的,物质是可分的唯物主义世界观。
学习目标
分子很小,原子更小。如果将一个原子与一个乒乓球相比,就相当于将一个乒乓球与地球相比。
原子
乒乓球
地球
新课引入
这么小的原子人们是怎样认识它的?它还能再分吗?
新课引入
英国科学家道尔顿
1.原子是不可再分的实心球体;
2.原子是构成物质的
最小微粒。
知识构建
汤姆生发现原子内部存在带负电的电子,通过实验和计算得出电子是比原子更微小的粒子,进而提出原子内部还有带正电的物质。
英国科学家汤姆生
知识构建
汤姆生认为原子是一个球体,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在其中。
请你根据描述绘制汤姆生提出的原子结构模型。
知识构建
英国科学家卢瑟福
α粒子散射实验(视频)
知识构建
观看动图,写出你的观点。
知识构建
实验现象:
1.绝大部分α粒子能穿过金箔而不改变原来的方向。
2.极少数α粒子改变了原来的方向,甚至个别α粒子被反弹回来。
如果当时你在现场,你会如何解释这种现象?
知识构建
1911年,卢瑟福提出了核式结构模型。他认为原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的。他还根据反射的 α粒子的比例估算出了原子核的大小。
原子核还能再分吗?
知识构建
1.1919年,卢瑟福做了用α粒子轰击氮原子核的实验,从氮原子中打出了一种带一个单位正电荷的粒子,卢瑟福将其命名为质子。
2.1932年,查德威克用α粒子轰击硼原子核,得到了一种不带电的粒子,其质量与质子相似,命名为中子。
资料
思考与讨论
原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的。原子核的体积仅为原子体积的几千亿分之一。构成原子核的质子、中子都是由夸克构成的。
为什么原子不显电性?
知识构建
原子(不显电性)
原子核
核外电子:1个电子带1个单位负电荷
质子(1个质子带1个单位正电荷)
中子(不带电)
原子核内质子所带的正电荷数量与核外电子所带的负电荷数量相等、电性相反,因而原子呈电中性。
原子核所带正电荷数又叫作核电荷数。
(带正电)
知识构建
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氢 1 0 1
锂 3 4 3
碳 6 6 6
钠 11 12 11
分析几种原子的构成表格,试着发现规律。
思考与讨论
不同种类的原子核内质子数不同。
并不是所有的原子中都含有中子(如氢原子)。
质子数与中子数不一定相等。
核电荷数=核内质子数=核外电子数。
思考与讨论
氢原子的结构
行星绕太阳运动
在含有多个电子的原子中,它的电子是怎样运动的呢?
知识构建
电子层:
离核远近:
能量高低:
一 二 三 四 五 六 七
低 高
近 远
离核最远的电子层叫作最外层。
电子层
原子核
核外电子分层排布示意图
知识构建
钠原子的结构
(11个电子)
第一层(2个)
第二层(8个)
第三层(1个)
如何简明、形象地表示原子核外电子分层排布的情况呢?
原子结构示意图
知识构建
钠原子结构示意图
原子核
质子数(核电荷数、原子序数)
第一层
第二层
第三层
各层上的电子数
知识构建
氯原子结构示意图
+17 2 8 7
1.钠原子、氯原子的核外电子排布有哪些相同之处?
2.钠原子、氯原子的最外层电子数有什么不同?
思考与讨论
部分原子的结构示意图
知识构建
卢瑟福通过实验发现了原子中心有原子核后,认为电子绕核作圆周运动,就像行星绕太阳一样,提出了“行星系统”模型。
但很快物理学家就指出,带负电的电子绕着带正电的原子核运转,这个体系是不稳定的。两者之间会放出强烈的电磁辐射,从而导致电子一点一点地失去自己的能量。作为代价它不得不逐渐缩小自己的半径,直到最终“坠毁”在原子核上为止,整个过程不过一眨眼的功夫。
行星模型缺陷
拓展延伸
1.如图为某原子结构模型图,其中a、b、c是构成该原子的三种不同粒子。下列说法中正确的是( )
A.原子核由a和c构成
B.原子中a与c的数目一定相等
C.原子中b与c的数目一定相等
D.原子的质量主要集中在a和b上
B
a为核外电子,b为中子,c为质子,即原子核由b和c构成;
核内质子数与核外电子数相等,与中子数不一定相等;
原子的质量主要集中在原子核上,即b和c上。
课堂练习
2.钾(K)元素对人体健康起到重要作用。已知一种钾原子的原子核内有19个质子和20个中子,则该原子的核外电子数为( )
A.19 B.20 C.38 D.39
A
原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数
课堂练习
3.如图为氯原子的原子结构示意图,下列说法不正确的是( )
A.氯原子的质子数为17
B.氯原子在化学变化中易失电子
C.氯原子的第二层电子数为8
D.氯原子核外有3个电子层
B
核电荷数=质子数=电子数
+17 2 8 7
课堂练习
(建立的基础)
原子结构
原子核外电子的排布
核外电子分层排布
原子结构示意图
原子结构模型的建立
原子的构成
原子核
核外电子
质子(带正电)
中子(不带电)
知识构建
探索未知
掌握未来
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