课题1原子的构成

1、第四单元第四单元 物质构成的奥秘物质构成的奥秘为什么为什么“原子的爆炸原子的爆炸”会产生如此巨大的能量呢？会产生如此巨大的能量呢？原子可以再分吗？原子可以再分吗？原子的构成原子的构成 公元前公元前5世纪，希腊哲学家德谟世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为克利特等人认为 ： 万物是由大量的万物是由大量的不可分割的微粒不可分割的微粒构成的，即原子。构成的，即原子。有关原子的假设之一有关原子的假设之一19世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家道尔顿道尔顿提出近提出近代原子学说，他认为原子是微小的代原子学说，他认为原子是微小的不不可分割的实心球体可分割的实心球体。有关原子的假设之二有关原子的假设之二有关原

2、子的假设之三：有关原子的假设之三：汤姆逊原子模型汤姆逊原子模型葡萄干葡萄干面包模型。他认为原子是一个带正电的球（面包），面包模型。他认为原子是一个带正电的球（面包），在这个球里面散布着很小的带负电的电子（葡萄干），在这个球里面散布着很小的带负电的电子（葡萄干），这些电子排成一层一层的环。这些电子排成一层一层的环。1897年，英国科学家年，英国科学家汤姆生发现了电子。汤姆生发现了电子。 原子不是不可分割的，带负电的粒子原子不是不可分割的，带负电的粒子能够在电力作用下从原子里分裂出来。这能够在电力作用下从原子里分裂出来。这些粒子不管是从哪种原子里分裂出来的，些粒子不管是从哪种原子里分裂出来的，质量

3、全都相同，而且带同样的负电荷，它质量全都相同，而且带同样的负电荷，它们是一切原子的构成部分。们是一切原子的构成部分。 1906年，汤姆逊因测出电子的电荷与年，汤姆逊因测出电子的电荷与质量而获诺贝物理奖。每一个电子所带的质量而获诺贝物理奖。每一个电子所带的电量称为一个单位的负电荷。电子很轻，电量称为一个单位的负电荷。电子很轻，汤姆逊后来测出电子仅占原子总重量的汤姆逊后来测出电子仅占原子总重量的1/1400左右左右 。有关原子的假设之四：卢瑟福提出了一个更完整的有关原子的假设之四：卢瑟福提出了一个更完整的原子模型：原子模型：1、原子的中央是由很重的带正电的质子构成的核。、原子的中央是由很重的带正电

4、的质子构成的核。2、远离这个核的是很轻的带负电的电子。、远离这个核的是很轻的带负电的电子。3、电子绕着核转，像行星绕着太阳转一样。、电子绕着核转，像行星绕着太阳转一样。1906年，卢瑟福开始研究原子内部结构。卢瑟福年，卢瑟福开始研究原子内部结构。卢瑟福认为，要了解原子内部的情形，最好的办法是把认为，要了解原子内部的情形，最好的办法是把它砸开。他们选择阿尔法粒子的核作为砸开原子它砸开。他们选择阿尔法粒子的核作为砸开原子的子弹。的子弹。在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线射到粒子从铅盒的小孔射出，形成很

5、细的一束射线射到金箔上。金箔上。粒子穿过金箔后，打到荧光屏上产生一个粒子穿过金箔后，打到荧光屏上产生一个个的闪光，这些闪光可以用显微镜观察到。个的闪光，这些闪光可以用显微镜观察到。 1911年，英国卢瑟福采用年，英国卢瑟福采用a粒子散射实验证粒子散射实验证明了原子的大部分质量集中在原子中心，并且这明了原子的大部分质量集中在原子中心，并且这个原子中心带有正电荷之后，一个不争事实就确个原子中心带有正电荷之后，一个不争事实就确立了。原子是由原子核构成，并且带有正电荷，立了。原子是由原子核构成，并且带有正电荷，原子核外存在带负电的电子。原子核外存在带负电的电子。 在这个基础上，卢瑟福提出原子的有核结构

6、。在这个基础上，卢瑟福提出原子的有核结构。1919年，卢瑟福在用年，卢瑟福在用a粒子轰击氮原子核的试验粒子轰击氮原子核的试验的时候，确定了质子的存在。的时候，确定了质子的存在。1932年，英国物理年，英国物理学家查德维克在研究博特和贝克尔发现的穿透力学家查德维克在研究博特和贝克尔发现的穿透力很强的射线中确定了中子的存在。很强的射线中确定了中子的存在。这样原子核是这样原子核是由质子和中子构成则被人们所公认，并且不同类由质子和中子构成则被人们所公认，并且不同类的原子核内质子数是不同的的原子核内质子数是不同的;每一个质子带一个电每一个质子带一个电位的正电荷，中子不带电。位的正电荷，中子不带电。从此拉

7、开了揭示原子从此拉开了揭示原子核结构的序幕。核结构的序幕。 根据汤姆逊的原子模型，将阿尔法粒子打根据汤姆逊的原子模型，将阿尔法粒子打向金原子表面，就象你想要用一颗小石弹（阿向金原子表面，就象你想要用一颗小石弹（阿尔法粒子）击向一张巨大的弹子台上紧紧地堆尔法粒子）击向一张巨大的弹子台上紧紧地堆在一起的弹子（金原子），你想会怎么样？你在一起的弹子（金原子），你想会怎么样？你也许会认为石弹一定会穿不过，这原本是卢瑟也许会认为石弹一定会穿不过，这原本是卢瑟福他们所预计的实验结果。福他们所预计的实验结果。 可是，这却不是卢瑟福和盖革在这个试验可是，这却不是卢瑟福和盖革在这个试验里所得到的答案。他们照样看

8、到了荧光屏上的里所得到的答案。他们照样看到了荧光屏上的闪光，阿尔法粒子能够穿过去！其中绝大部分闪光，阿尔法粒子能够穿过去！其中绝大部分是笔直穿过去的。但是，有极少数的粒子偏移是笔直穿过去的。但是，有极少数的粒子偏移过大。过大。l大多数大多数粒子能穿过金箔且不改变原粒子能穿过金箔且不改变原来的方向，但也有一小部分改变了原来的方向，但也有一小部分改变了原来的方向，甚至有极少数的来的方向，甚至有极少数的粒子被反粒子被反弹了回来！弹了回来！l1.为什么大多数的为什么大多数的粒子能够顺利穿过金箔，而只粒子能够顺利穿过金箔，而只有有 极少数被反弹回来？极少数被反弹回来？l2. 这极少数的这极少数的粒子碰到

9、的阻力是大还是小？这种粒子碰到的阻力是大还是小？这种阻力会是来自质量很小的西瓜子（电子）吗？阻力会是来自质量很小的西瓜子（电子）吗？l3 . 这样小的粒子却能把轰击它的高速子弹（这样小的粒子却能把轰击它的高速子弹（ 粒子）粒子）反弹回来，这说明了什么？金原子这种粒子的质量反弹回来，这说明了什么？金原子这种粒子的质量相对相对粒子的质量是很大还是很小？粒子的质量是很大还是很小？ 原来原子的大部分是一个空壳，这就说明原来原子的大部分是一个空壳，这就说明了阿尔法粒子为什么能够穿透金箔。了阿尔法粒子为什么能够穿透金箔。w1.原子内空间绝大多数是空的。w2.原子内除电子外还有体积很小,质量很大的粒子。一、

10、原子的构成原原 子子核外电核外电 子子原子核原子核质子质子中子中子（带正电）（带正电）（不显电性）（不显电性） （带负电）（带负电） （带正电）（带正电）（不带电）（不带电） 粒子种类粒子种类电性电性质量质量(kg)(kg)质子质子1 1个单位正电荷个单位正电荷1.67261.67261010-27-27中子中子不带电不带电1.67491.67491010-27-27电子电子1 1个单位负电荷个单位负电荷质子质量的质子质量的1/18361/1836阅读下表（表阅读下表（表4-1 ），你能得出什么结论呢？），你能得出什么结论呢？ 提示：从电性、质量、电荷数探究它们的关系提示：从电性、质量、电荷数

11、探究它们的关系。 1、质子带正电，中子不带电，电子带负电。、质子带正电，中子不带电，电子带负电。2、质子和中子的质量很小，但比电子大很多。、质子和中子的质量很小，但比电子大很多。3、中子不带电，所以原子核的电性由质子决定，、中子不带电，所以原子核的电性由质子决定， 因此原子核带正电，数目跟质子相等。因此原子核带正电，数目跟质子相等。原子种类原子种类 质子数质子数 中子数中子数核外电子数核外电子数氢氢101碳碳666氧氧88 8钠钠111211氯氯171817观察表格（表观察表格（表4-2 ） ，思考下列问题，思考下列问题2、所有原子都是由质子、中子、电子构成的吗？、所有原子都是由质子、中子、电

12、子构成的吗？3、质子、中子、电子在数量上有什么关系？质子、中子、电子在数量上有什么关系？1、不同种原子之间有哪些区别？、不同种原子之间有哪些区别？4、原子本身带电吗？为什么？原子本身带电吗？为什么？不同原子的质子数、中子、电子数都不同。不同原子的质子数、中子、电子数都不同。 氢原子的中子数为氢原子的中子数为0，因此，不是所有的原子都有中子。，因此，不是所有的原子都有中子。 质子数一定等于电子数，但不一定等于中子数。质子数一定等于电子数，但不一定等于中子数。 质子和电子数目相等、电性相反，互相抵消质子和电子数目相等、电性相反，互相抵消 ，所以原子不带电。，所以原子不带电。原子为什么不显电性？w一

13、个质子带一个单位正电荷一个质子带一个单位正电荷w一个电子带一个单位负电荷一个电子带一个单位负电荷w中子不带电中子不带电 为什么说原子的质量主要集中为什么说原子的质量主要集中在原子核上？在原子核上？ 构成原子的粒子有质子、中子、电子. 1个质子和1个中子的质量都约等于1个电子质量的1 836倍. 电子质量很小，跟质子和中子相比可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在质子和中子（即原子核）上.原子原子原子核比原子小得多原子核比原子小得多原子核原子核这个粒子就是原子核，这个粒子就是原子核，原子核有多小？原子核有多小？原子体积很小课堂达标课堂达标1.1.原子是由居于原子中心、带原子是由居于原子中心、带_

14、的原的原子核和核外带子核和核外带_ _ 的电子构成，原的电子构成，原子核是由子核是由_和和_构成。由于构成。由于它们所带的电荷总数它们所带的电荷总数_ _ ，电性，电性_， 所以整个原子所以整个原子_（填（填显或不显）电性。显或不显）电性。正电荷正电荷负电荷负电荷质子质子中子中子相等相等相反相反不显不显2、在原子里，核电荷数等于（ ） A、核外电子数 B、质子数和中子数之和 C、质子数 D、中子数 AC3、在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等粒子中、在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等粒子中 ,找出符合下列条件的微粒，填在相应的横线上：找出符合下列条件的微粒，填在相应的横线上：（1）能

15、直接构成纯净物的是）能直接构成纯净物的是 （2）能保持）能保持 物质化学性质的是物质化学性质的是 （3）是化学变化中最小微粒的是）是化学变化中最小微粒的是 （4）带正电荷）带正电荷 的的 是是 （5）带负电荷）带负电荷 的是的是 （6）不显电性的是）不显电性的是 （7）质量与氢原子质量近似相等的是）质量与氢原子质量近似相等的是 （8）质）质 量最小的量最小的 是是 （9）在同一原子中数）在同一原子中数 目相等的是目相等的是 分子、原子分子、原子 分子分子 原子原子质子、原子核质子、原子核核外电子核外电子中子中子原子、分子原子、分子质子中子质子中子 电子电子 质子、电子质子、电子 4. 4.有一

16、种元素的核电荷数为有一种元素的核电荷数为4949，中子数为，中子数为6666，则这种元素的质子数和核外电子数分别为（则这种元素的质子数和核外电子数分别为（ ） A 49 66 B 66 49 A 49 66 B 66 49 C 66 66 D 49 49 C 66 66 D 49 49核电荷数核电荷数=质子数质子数=核外电子数核外电子数5、某些花岗石材料中含有放射性、某些花岗石材料中含有放射性元素氡元素氡.一种氡原子的核外电子数为一种氡原子的核外电子数为86,中子数为中子数为136,则该原子的质子数则该原子的质子数为为( ),核电荷数为核电荷数为( )。BA. 50 B. 86 C. 136

17、D. 222B原子的质量测定值原子的质量测定值一个碳一个碳 原原 子质量的子质量的1/12Ar一个原子的质量一个原子的质量原子种类原子种类原子质量原子质量相对原子质量相对原子质量 氢氢1.6710-27 kg氧氧2.65710-26 kg碳碳1.99310-26 kg铁铁9.28810-26 kg计算下列几种原子的相对原子质量计算下列几种原子的相对原子质量1161256二、相对原子质量（二、相对原子质量（Ar）2、计算公式：、计算公式：相对原子质量相对原子质量=原子的实际质量原子的实际质量1个碳个碳12原子质量原子质量112例如：例如：已知：碳已知：碳12原子的质量是原子的质量是1.99310

18、-26kg1个氢原子质量为个氢原子质量为1.6710-27kg1个氧原子质量为个氧原子质量为2.65710-26kg氢原子的相对原子质量氢原子的相对原子质量=1.6710-27kg1.99310-26kg1121氧原子的相对原子质量氧原子的相对原子质量=2.65710-26kg1.99310-26kg112163、注意：相对原子质量不是原子的实际质量，只是一个比值、注意：相对原子质量不是原子的实际质量，只是一个比值 单位为单位为“1”，通常不写。，通常不写。（Ar）理解公式理解公式灵活运用灵活运用原子种类原子种类质子数质子数中子数中子数核外电子数核外电子数相对原子质量相对原子质量氢氢1011碳

19、碳66612氧氧88 816钠钠11121123氯氯17181735铁铁26302656找规律找规律:阅读上表，你能得到什么信息？阅读上表，你能得到什么信息？1、核电荷数、核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数、跟质子、中子相比，电子质量很小，通常忽略、跟质子、中子相比，电子质量很小，通常忽略不计，不计，原子的质量主要集中在原子核上原子的质量主要集中在原子核上。质子和中。质子和中子的质量跟相对原子质量标准相比较，均约等于子的质量跟相对原子质量标准相比较，均约等于1。、相对原子质量、相对原子质量质子数质子数+中子数中子数张青莲教授：我国张青莲教授：我国著名化学家，中国著名化学家，中

20、国科学院院士，为相科学院院士，为相对原子质量的测定对原子质量的测定做出了卓越的贡献。做出了卓越的贡献。1983年当选为国际年当选为国际原子量委员会委员。原子量委员会委员。主持测定了铟、铱、主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝几种元锗、锌、镝几种元素的相对原子质量素的相对原子质量新值。新值。二、相对原子质量二、相对原子质量11635.564或或63.5利用元素周期表查找原子的相对原子质量利用元素周期表查找原子的相对原子质量(1)根据根据P73表表43查出下列原子的相对原子质量：查出下列原子的相对原子质量：磷磷铝铝氮氮碳碳钾钾钙钙(2)根据根据P153表附录查得相对原子质量

21、为：表附录查得相对原子质量为：氧氧 硫硫 氯氯 镁镁 3、查阅相对原子质量表、查阅相对原子质量表31271412394015.999432.06535.45324.3050练一练练一练1 1、填表：、填表：2 2、氧原子的相对原子质量为（、氧原子的相对原子质量为（ ）A A、16g B16g B、16 C16 C、2.6572.6571010-26-26kg Dkg D、16kg16kg3 3、最近，俄罗斯科学家宣布他们通过核反应合成了核电荷数、最近，俄罗斯科学家宣布他们通过核反应合成了核电荷数为为114114、相对原子质量为、相对原子质量为289289的超重元素原子，该原子内质子的超重元素原子，该原子内质子数为数为 ，中子数为，中子数为 ，核外电子数为，核外电子数为 。 原子种类原子种类核电荷数核电荷数质子数质子数中子数中子数 电子数电子数相对原子质量相对原子质量H1 Mg12 24Fe 26 56B B114114175175114114 1 1 0 0 1212 2626 3030 1 1 1 1 1212 1212 2626 4. 4. 原子的相对原子质量原子的相对原子质量( )( ) A. A.是原子的实际质量是原子的实际质量 B. B