初中科學(xué)浙教版（2024）七年級(jí)下冊(cè)（2024）第3節(jié) 建構(gòu)原子摸型獲獎(jiǎng)教學(xué)課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子除了分子以外，還有原子和離子等，如水是由水分子構(gòu)成的、金剛石是由碳原子構(gòu)成的、氯化鈉是由氯離子和鈉離子構(gòu)成的。那么,原子是最小的微粒嗎?科學(xué)家是如何建構(gòu)原子模型的呢?
分子很小，原子更小，原子之間能夠結(jié)合成分子的奧秘，正是科學(xué)家在研究這小小的原子的結(jié)構(gòu)時(shí)逐步揭示的。建構(gòu)原子模型是認(rèn)識(shí)分子、離子等微觀粒子的基礎(chǔ)。
一、原子結(jié)構(gòu)模型的建立
(1)原子結(jié)構(gòu)模型的建立歷程①道爾頓的實(shí)心球模型1808年，英國(guó)科學(xué)家道爾頓(J.Daltn) 提出原子是一個(gè)不可再分的實(shí) 心球體，原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒。
②湯姆生的棗糕模型(又叫西瓜模型)1897年，英國(guó)科學(xué)家湯姆生() 發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部存在帶負(fù)電的電子(electrn) , 他還通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算得出電子是比原子更微小的粒子，進(jìn)而提出原子內(nèi)部還有帶正電的物質(zhì)。由此，湯姆生提出了一種原子模型：原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，電子像面包里的葡萄干那樣鑲嵌在其中
③盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型(又叫行星模型)1909年起，英國(guó)科學(xué)家盧瑟福(E.Rutherfrd) 用帶正電荷的α粒子流轟擊極薄的金箔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)絕大部分α粒子順利通過，但有極少數(shù)α粒子飛行路線發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，甚至有個(gè)別α粒子被反彈回來(lái)。于是，他在 1911年提出了核式結(jié)構(gòu)模型來(lái)解釋這一現(xiàn)象，他認(rèn)為原子是由帶正電的原子核(atmic nucleus)和帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成的，如圖2.3-2所示。他還根據(jù)反射的α粒子的比例估算出了原子核的大小。
盧瑟福實(shí)驗(yàn)如下圖所示，α粒子是一種帶正電荷的粒子，用它轟擊金屬箔，發(fā)現(xiàn)多數(shù)α粒子穿過金屬箔后仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向，但有絕少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，甚至有個(gè)別的α粒子被彈回。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)原子的中心有一個(gè)原子核，其體積很小，原子內(nèi)部有很大空間，所以大多數(shù)α粒子能穿透金屬箔；(2)原子核帶正電，α粒子途經(jīng)原子核附近時(shí)，受到斥力而改變了運(yùn) 動(dòng)方向；(3)原子核的質(zhì)量比α粒子大得多，當(dāng)α粒子碰到體積很小的原子核時(shí)被彈了回來(lái)。
④玻爾的分層模型a. 模型建立的時(shí)間和依據(jù)1913年,丹麥科學(xué)家玻爾改進(jìn)了盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型b.當(dāng)時(shí)對(duì)原子的認(rèn)識(shí)原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在原子核里,帶負(fù)電的電子只能在原子內(nèi)的一些特定的穩(wěn)定軌道上運(yùn)動(dòng)(即電子是“分層”運(yùn)動(dòng)的)。
通過查閱資料，以“科學(xué)家探究微觀粒子結(jié)構(gòu)、建構(gòu)原子結(jié)構(gòu)模型” 為主題跟同學(xué)進(jìn)行討論交流。
原子是由居于原子中心的原子核與核外電子構(gòu)成的。原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。每個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位正電荷，每個(gè)電子帶1個(gè)單位負(fù)電荷，中子不帶電。原子核的體積僅為原子體積的幾千億分之一 ?？茖W(xué)研究還發(fā)現(xiàn),構(gòu)成原子核的質(zhì)子、中子都是由更微小的基本粒子——夸克構(gòu)成的。表2 . 3 - 1中是幾種原子的構(gòu)成。
?說明①原子很小,原子核更小,原子核的體積僅為原子體積的幾千億分之一,核外電子在原子核外巨大的空間做高速運(yùn)動(dòng)。②科學(xué)研究還發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成原子核的質(zhì)子、中子都是由更微小的基本粒子一夸克構(gòu)成的。③每個(gè)原子只有一個(gè)原子核。
表2.3-1?幾種原子的構(gòu)成
由上表可知:(1)不同種類的原子,核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)不同(核電荷數(shù)不同)。(2)原子中,中子數(shù)不一定等于質(zhì)子數(shù)。如鈉原子的質(zhì)子數(shù)為11,中子數(shù)為12,兩者并不相等。(3)原子核內(nèi)一定有質(zhì)子,但不一定有中子。如普通氫原子核內(nèi)只有1個(gè)質(zhì)子而沒有中子。(4)原子中,質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
2.原子中核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)的關(guān)系(1)由于原子核內(nèi)質(zhì)子所帶的正電荷數(shù)量與核外電子所帶的負(fù)電荷數(shù)量相等,電性相反,因而原子呈電中性。由此推知:核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。(2)核電荷數(shù):原子核所帶正電荷數(shù)叫作核電荷數(shù)。每個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷,因此核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)。(3)原子中,核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。
國(guó)產(chǎn)5G通信芯片用最新一代碳化硅襯底氮化鎵(GaN)材料試制成功,打破國(guó)外的壟斷。已知Ga元素某原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為31,中子數(shù)為45，則該Ga原子的核外電子數(shù)為（）A.14 B.31 C.45 D.76
【答案】B【解答】根據(jù)在原子中質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù)，Ga元素某原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為31，可知該Ga原子的核外電子數(shù)為31。故選：B。
原子核外電子的排布(1)核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):在含有多個(gè)電子的原子中,核外電子分層排布,并遵循一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在原子核外運(yùn)動(dòng)。(2)電子層:科學(xué)家形象地將這些電子運(yùn)動(dòng)的區(qū)域,稱為電子層。
1. 可以用原子結(jié)構(gòu)示意圖簡(jiǎn)明地表示核外電子分層排布情況。如圖 2.3-5所示是鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖。鈉原子的核外電子分成幾個(gè)電子層排布?最外層有幾個(gè)電子?
2. 氯原子結(jié)構(gòu)示意圖如圖2 .3-6所示，通過觀察比較，就下列話題與同學(xué)進(jìn)行交流討論：鈉原子、氯原子的核外電子排布有哪些相同之處?鈉原子、氯原子的最外層電子數(shù)有什么不同?
核外電子排布規(guī)律(1)核外電子在分層排布時(shí),總是優(yōu)先排布在能量較低、離核較近的電子層,即先排滿第一層,再排第二層,依次類推,排滿一層,由里向外再排下一層。(2)每一個(gè)電子層上所能容納的電子數(shù)是不同的:第一層最多容納2個(gè)電子,第二層最多容納8個(gè)電子,最外層電子數(shù)一般不超過8個(gè)(若第一層為最外層時(shí),則不超過2個(gè)電子)。
高純硼常用作半導(dǎo)體摻雜劑。硼原子的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，下列說法正確的是（　　）A．圖中x為2B．硼原子的核外電子帶正電C．硼原子的質(zhì)子數(shù)為3D．硼元素的相對(duì)原子質(zhì)量為5g
【答案】A【解答】A、在原子中質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)，5=x+3，x=2，故選項(xiàng)說法正確。B、電子帶負(fù)電，質(zhì)子帶正電，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。C、在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)的數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，硼原子的質(zhì)子數(shù)為5，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。D、在原子結(jié)構(gòu)示意圖中，圓圈內(nèi)的數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，硼原子的質(zhì)子數(shù)為5，不是相對(duì)原子質(zhì)量，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選：A。
2022年北京冬奧會(huì)，碲化鎘發(fā)電玻璃成為綠色奧運(yùn)和科技奧運(yùn)的創(chuàng)新點(diǎn)。碲元素是一種重要的工業(yè)添加劑，如碲-128。其相對(duì)原子質(zhì)量為128，質(zhì)子數(shù)為52，則碲-128原子中的中子數(shù)為（　?。〢．128B．52C．76D．180
【答案】C【解析】根據(jù)在原子中，相對(duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)，其相對(duì)原子質(zhì)量為128，質(zhì)子數(shù)為52，則碲-128原子中的中子數(shù)為128-52=76。故選：C。
西溪濕地以獨(dú)特的風(fēng)光和生態(tài)環(huán)境，形成了極富吸引力的濕地景觀旅游資源。濕地空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率高，參與空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的污染物主要為細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六項(xiàng)，其中SO2、NO2、CO這三種分子中都含有（　?。〢．氧分子B．氧元素C．氧原子D．氧氣
【答案】C【解析】A、氧氣是由氧分子構(gòu)成的，SO2、NO2、CO這三種分子中均不含氧分子，故A不合題意；B、分子是由原子構(gòu)成的，因此SO2、NO2、CO這三種分子中均含氧原子，而不是氧元素，故B不合題意；C、分子是由原子構(gòu)成的，因此SO2、NO2、CO這三種分子中均含氧原子，故C符合題意；D、SO2、NO2、CO這三種分子中均含氧原子，不含氧氣，故D不合題意。故選：C。
科學(xué)家預(yù)測(cè)，月球的土壤中吸附著百萬(wàn)噸的氦（He-3），其原子核中質(zhì)子數(shù)為2、中子數(shù)為1，每百噸氦（He-3）核聚變所釋放出的能量相當(dāng)于目前人類一年消耗的能量。下列關(guān)于氦（He-3）元素的說法正確的是（　　）A．原子核外電子數(shù)為3B．相對(duì)原子質(zhì)量為2C．原子結(jié)構(gòu)示意圖為D．原子結(jié)構(gòu)示意圖為
【答案】D【解析】A、因?yàn)镠e-3原子核內(nèi)含有2個(gè)質(zhì)子，帶兩個(gè)單位正電荷，由核外電子數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)可得，核外電子數(shù)應(yīng)為2，故A錯(cuò)誤。B、因?yàn)槠湎鄬?duì)原子質(zhì)量≈質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=1+2=3；故B錯(cuò)C、核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為2的He元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖圓圈中質(zhì)子數(shù)的數(shù)值應(yīng)為2，故C錯(cuò)誤。D、原子結(jié)構(gòu)為核內(nèi)2個(gè)質(zhì)子，核外2個(gè)電子，該結(jié)構(gòu)示意圖符合該特點(diǎn)且核外電子排布正確，故D正確。故選：D。

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