初中化学_原子结构的模型

1、第第3 3节节 原子结构的模型原子结构的模型 在上一节中用实心的圆在上一节中用实心的圆球模型代表原子从而表球模型代表原子从而表示出分子结构模型。那示出分子结构模型。那么实心球模型能否代表么实心球模型能否代表原子的真实结构吗？原子的真实结构吗？ 原子结构模型是科学家根据自己原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹的认识，对原子结构的形象描摹。一种模型代表了人类对原子结。一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。人类认识原构认识的一个阶段。人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境子的历史是漫长的，也是无止境的。下面介绍的几种原子结构模的。下面介绍的几种原子结构模型简明形象地表示出了

2、人类对原型简明形象地表示出了人类对原子结构认识逐步深化的演变过程。子结构认识逐步深化的演变过程。 1.1.道尔顿原子模型（道尔顿原子模型（18031803年）年） 3.3.卢瑟福原子模型（卢瑟福原子模型（1911年）年） 2.2.汤姆森原子模型（汤姆森原子模型（1904年）年） 4.4.玻尔原子模型（玻尔原子模型（1913年年） 5.5.电子云模型（电子云模型（1927年年1935年）年） 实心球模型实心球模型西瓜模型西瓜模型行星绕太阳模型行星绕太阳模型分层模型分层模型电子云模型电子云模型 粒子散射实验粒子散射实验粒子散射实验粒子散射实验19091909年卢瑟福指导他的两个学生年卢瑟福指导他的

3、两个学生( (盖革盖革与马斯登与马斯登) )在曼彻斯特大学做了著名实在曼彻斯特大学做了著名实验验: :用用粒子去轰击金箔粒子去轰击金箔, ,大多数粒子都大多数粒子都直接穿过金箔直接穿过金箔, ,少数只产生很小的偏转少数只产生很小的偏转, ,然而的极少数的粒子会反弹回去然而的极少数的粒子会反弹回去. .卢瑟福说卢瑟福说: :“好象你用一炮弹去轰击一张好象你用一炮弹去轰击一张薄纸薄纸, ,而炮弹返回把你打中而炮弹返回把你打中. .”他对这一他对这一实验结果的解释是实验结果的解释是: : 粒子可能被质量粒子可能被质量很大但体积很小的核碰撞回来很大但体积很小的核碰撞回来, ,原子核原子核带正电荷带正电

4、荷, ,位于原子的中心位于原子的中心. . 原子内部结构碳原子结构的行星模型碳原子结构的行星模型二、原子的结构：二、原子的结构： 1 1、原子：、原子： 原子核：原子核： 带正电荷带正电荷（不显电性）（不显电性） 核外电子：带负电荷核外电子：带负电荷原子核所带正电荷数与核外电子所带负原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，整个原子不显电性。电荷数相等，整个原子不显电性。2 2、原子核大小与核外电子运动范围、原子核大小与核外电子运动范围（原子大小）的比较。（原子大小）的比较。 三、揭开原子核的秘密三、揭开原子核的秘密1 1、原子核是由更小的两种粒子质子、原子核是由更小的两种粒子质子和中子构

5、成的。和中子构成的。 核电荷数：原子核所带的电荷数。核电荷数：原子核所带的电荷数。 一个电子带一个单位的负电荷，一个电子带一个单位的负电荷，一个质子带一个单位的正电荷，一个质子带一个单位的正电荷，中子不带电。中子不带电。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。原子种类核电荷数质子数中子数核外电数氢原子1101氦原子2222碳原子6686氮原子7777铝原子13131413硫原子16161716氯原子17172017铁原子26263026分析下表：在一个原子中哪些数目总是相等的？分析下表：在一个原子中哪些数目总是相等的？（1 1）核电荷数质子数核外电子数。）核电荷数质子数核外

6、电子数。（2 2）中子数不一定等于质子数。）中子数不一定等于质子数。（3 3）原子内可以没有中子。）原子内可以没有中子。水的微观层次分析水的微观层次分析一杯水水分子一杯水水分子 氧原子氧原子 氧原子核氧原子核 质子质子 氢原子氢原子 核外电子核外电子 中子中子 夸克夸克四、原子的四、原子的“孪生兄弟孪生兄弟”同位素同位素同种原子的原子核内核电荷数、质同种原子的原子核内核电荷数、质子数与中子数是一定的。子数与中子数是一定的。具有相同的核电荷数（即质子数）具有相同的核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称为元素。的同一类原子的总称为元素。如：氧元素就是所有氧原子的总称。如：氧元素就是所有氧原子的总称

7、。但有的原子其核内的中子数会发生但有的原子其核内的中子数会发生变化。变化。【举例举例】氧的三种原子的原子核：核氧的三种原子的原子核：核内都有内都有8 8个质子，但中子数分别是个质子，但中子数分别是8 8个个、9 9个、个、1010个。属于同种元素的不同原个。属于同种元素的不同原子。子。原子中原子核内质子数相同、中子原子中原子核内质子数相同、中子数不相同的同类原子统称为同位素。数不相同的同类原子统称为同位素。氧的同位素原子是氧元素的不同种氧的同位素原子是氧元素的不同种原子。原子。【思考思考】氧的氧的3 3种同位素其核外电子应各有种同位素其核外电子应各有几个？几个？电电子子质质子子中中子子氢氢原原

8、子子的的三三种种同同位位素素原原子子氕氕氘氘氚氚 有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素用质子、有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素用质子、中子、中子、粒子轰击原子核，可以用人工方法得到放射性同位粒子轰击原子核，可以用人工方法得到放射性同位素例如用素例如用粒子轰击铝原子核，可发生下面的核反应，其粒子轰击铝原子核，可发生下面的核反应，其中反应生成物就是磷的放射性同位素用人工方法得到的放中反应生成物就是磷的放射性同位素用人工方法得到的放射性同位素已经在工农业、医疗卫生和和科学研究等许多方射性同位素已经在工农业、医疗卫生和和科学研究等许多方面得到了广泛的应用面得到了广泛的应用 放射性同位素的应用是

9、沿着以下三放射性同位素的应用是沿着以下三个方向展开的个方向展开的 1.1.利用它的射线利用它的射线 医学诊断、检查金属内部有没有沙眼或医学诊断、检查金属内部有没有沙眼或裂纹等。裂纹等。射线的电离作用很强，可以用来消除机器在运转射线的电离作用很强，可以用来消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电中因摩擦而产生的有害静电 2 2. .利用它核反应放出巨大能量利用它核反应放出巨大能量。例核潜艇、原子弹、氢弹。例核潜艇、原子弹、氢弹。 3 3. .利用它的示踪性。利用它的示踪性。免疫研究、古董鉴定、测定年代、化免疫研究、古董鉴定、测定年代、化学分析。学分析。原子的同位素的应用原子的同位素的应用五、带电的原子离子五、带电的原子离子【实验实验】钠在氯气中燃烧的实验钠在氯气中燃烧的实验 实验现象：实验现象： 钠原子失去电子形成正电荷的钠离子钠原子失去电子形成正电荷的钠离子（阳离子）（阳离子）氯原子得到电子形成负电荷的氯离子氯原子得到电子形成负电荷的氯离子（阴离子）（阴离子）离子就是带电的原子或原子团。离子就是带电的原子或原子团。离子和分子、原子一样也是构成物质离子和分子、原子一样也是构成物质的基本粒子。的基本粒子。 钠原子失去一个电子成为一个带正电的微粒氯原子得到一个电子成为一个带负电的微粒 我们把带电的原子（或原子团）叫离子离子，叫钠离子。 ，叫氯离子 。 阳离子