电子、原子核式结构
第1节 电子 第2节 原子的核式结构模型
第1节电子第2节原子的核式结构模型学习目标核心提炼1.知道阴极射线是由电子组成的，电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。
1种射线——阴极射线2个实验现象——密立根油滴实验α粒子散射实验现象2个原子模型——汤姆孙原子结构模型卢瑟福核式结构模型2.了解α粒子散射实验原理和实验现象。
3.知道卢瑟福的原子核式结构模型的主要内容。
4.知道原子和原子核大小的数量级，原子核的电荷数。
一、带负电的微粒1.阴极射线：荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为阴极射线。
2.阴极射线的特点(1)在真空中沿直线传播。
(2)碰到物体可使物体发出荧光。
(3)阴极射线在磁场或电场中发生偏转。
3.阴极射线微粒的电性：阴极射线是带负电的粒子流。
思考判断(1)玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线。
()(2)阴极射线的实质是电子流。
()(3)阴极射线在真空中沿直线传播。
()答案(1)×(2)√(3)√二、微粒比荷的测定1.比荷带电粒子的电荷量与质量之比称为比荷，又称为荷质比。
2.汤姆孙对阴极射线的探究(1)让阴极射线分别通过电场或磁场，根据偏转现象，证明它是带负电的粒子流并求出了其比荷。
(2)结论：粒子带负电，其电荷量的大小与氢离子大致相同，而质量远小于氢离子的质量，后来组成阴极射线的粒子被称为电子。
三、电子电荷量的精确测定元电荷1.电子的电荷量与电荷量子化(1)电子电荷量可根据密立根油滴实验测定，数值为e＝1.60×10－19 C。
(2)带电体所带电荷量具有量子化的特点，即任何带电体所带电荷量只能是电子电荷量的整数倍，即q＝ne(n是整数)。
2.元电荷一个电子的电荷量称为元电荷。
思考判断(1)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射。
()(2)组成阴极射线的粒子是电子。
()(3)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值。
()答案(1)×(2)√(3)×四、汤姆孙的原子模型汤姆孙于1904年提出了原子模型，他认为正电荷构成一个密度均匀的球体，电子“浸浮”其中，并分布在一些特定的同心圆环或球壳上。
核外电子排布、原子结构示意图、电子式、8电子稳定结构
原子的核外电子排布1.原子结构行星模型告诉我们，核外电子在原子核外的外周运动，那么原子的核外电子是怎样排布在原子核外的呢？下图是1～20号元素核外电子的排布图，仔细观察图像，回答下列问题：注：在圆内标出原子的核电荷数，外面用弧线表示电子层，每层排的电子数目在弧线上标出。
（1）第一层最多排_______个电子，第二层最多排________个电子，第三层最多排______个电子。
规律：第n层最多容纳的电子数为______________（用含n的代数式表示）。
（2）最外层最多排_______个电子。
（3）第二层电子的能量比第一层电子的能量_________（填“大”或“小”，提示：从原子核对电子的作用思考）。
2.电子层的表示方法及能量变化：3.核外电子的排布规律：（1）能量最低原则：核外电子总是先排布在能量______的电子层里，然后再按照由______向______的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。
（2）电子分层排布的原则：①第n层最多容纳的电子数为______。
②最外层不超过________个（K层为最外层时，不超过_____个）。
4.原子结构示意图：在圆内标出原子的核电荷数，外面用弧线表示电子层，每层排的电子数目在弧线上标出，如：5.阴阳离子的形成：（1）当原子_________（填“得到”或“失去”）电子时便形成阴离子，如N3-、O2-、F-。
（2）当原子_________（填“得到”或“失去”）电子时便形成阳离子，如Na+、Mg2+、Al3+。
规律：a.当原子的最外层电子数大于4时，原子易______（填“得”或“失”）电子形成_____离子（填“阴”或“阳”）。
b.当原子的最外层电子数小于4时，原子易______（填“得”或“失”）电子形成_____离子（填“阴”或“阳”）。
6.“8e”稳定结构：___________________________________________。
原子的结构完整版PPT课件
工业领域应用
放射性同位素可用于材料 检测、无损探伤、辐射加 工等。
其他领域应用
放射性同位素还可用于科 学研究、环境保护、农业 生产等领域。
放射性同位素对环境影响及安全防护措施
对环境影响
放射性同位素衰变产生的射线会对环境和生物体造成危害，如污 染空气、水源和土壤等。
安全防护措施
为了保障人类和环境安全，需要采取一系列安全防护措施，如合 理选址、屏蔽防护、废物处理等。
放射性同位素概念及来源
放射性同位素定义
01
具有相同原子序数但质量数不同的同位素，能自发地放出射线
并转变为另一种元素。
放射性同位素来源
02
天然放射性元素和人工合成放射性元素。
放射性同位素衰变类型
03
α衰变、β衰变和γ衰变。
放射性同位素在医学、工业等领域应用
医学领域应用
放射性同位素可用于诊断 和治疗疾病，如放射性碘 治疗甲状腺疾病、PET扫 描等。
过渡元素位于周期表中间部分， 包括3~12列的元素。它们具有 多种氧化态和丰富的化学性质， 是构成众多合金和催化剂的重要
成分。
稀有气体元素
稀有气体元素位于周期表的最右 侧，它们具有稳定的8电子构型 （氦为2电子构型），化学性质 极不活泼，一般不易与其他物质
发生化学反应。
04
化学键与分子间作用 力
化学键类型及特点
分子间作用力影响物质的物理性质
分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、密度、硬度等物理性质。一般来说，分子间作用力越强，物质的熔点 、沸点越高，密度越大，硬度也越大。例如，氢键的存在使得水的熔沸点异常高，范德华力则主要影响由分子构 成的物质的物理性质。
05
原子光谱与能级跃迁
18.2原子的核式结构模型(DIY)
1.在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核．
2.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子 核里． 3.带负电的电子在核外空间绕着核旋转．
四.原子核的电荷与尺度
根据卢瑟福的原子核式模型和α粒子散射的实验数据， 可以推算出各种元素原子核的电荷数，还可以估计出原 子核的大小。
正电荷数 核外电子数 原子序数 质子数
后造成的？ 电子质量很小，对α 粒子的运动方向不会
发生明显影响 （2）按照枣糕模型，α粒子在原子附近或穿越原子内 部后有没有可能发生大角度偏转？
由于正电荷均匀分布，α粒 子所受库仑力也很小，故α
粒子偏转角度不会很大。
实验结果却是有八千分之一 的粒子发生了大角度偏转 ！ 原子结构模型必须重新构思!
二.α粒子散射实验
二. α粒子散射实验
2.实验现象
绝大多数α粒子穿过金
箔后仍沿原来方向前进
少数α粒子（约占8000
分之一）发生了较大的 偏转， 偏转的角度甚至大于 90°，也就是说它们几 乎被“撞了回来 ”
二.α粒子散射实验
3.实验分析 汤姆逊枣糕原子模型能否解释？
（1）α粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞
原子核半径约是10-15m， 原子的半径约为10-10m
根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是 十分“空旷”的，举一个简单的例子：
•
原子
体育场
原子核
1．在α粒子散射实验中，没有考虑α粒子跟电子的
碰撞，其原因是（ B ）
A．α粒子不跟电子发生相互作用．
B．α粒子跟电子相碰时，损失的能量极少，可忽略
C．电子的体积很小，α粒子不会跟电子相碰．
【解析】选B。对于原子核是由质子和中子组成的结论是涉及原子核的结构,与核式 结构无关,核式结构说的是原子结构,不是原子核结构,选项B错。
原子结构与电子排布
原子结构与电子排布原子结构是指构成原子的基本组成部分，包括原子核和围绕核外部运动的电子。
而电子排布则指的是电子在不同能级和轨道上的分布方式。
本文将从原子结构和电子排布的概念入手，探讨原子结构和电子排布的相关知识。
一、原子结构原子是物质的基本单位，是由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组成。
原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
电子围绕在原子核的外部轨道上，并带有负电荷。
1. 原子核原子核位于原子的中心，质子和中子组成了原子核。
质子的质量和电荷均为1，中子的质量为1，不带电荷。
原子核的质量主要集中在质子和中子上，电子的质量可忽略不计。
2. 电子电子是负电荷的基本粒子，围绕在原子核的轨道上。
电子的质量很小，在计算原子质量时可以忽略。
每个原子的电子数目是不同的，决定了元素的化学性质。
电子在原子中的分布是不均匀的，分别存在于不同的能级和轨道上。
二、电子排布电子排布是指电子在原子的能级和轨道上的分布方式，遵循一定的规律。
下面将介绍两种常见的电子排布方式：布居数法和能级填充顺序。
1. 布居数法布居数法是指用数字表示每个能级中的电子数目。
第一个能级只能容纳2个电子，第二个和第三个能级可以容纳8个电子，第四个能级可以容纳18个电子。
一个完整的能级是指在前一个能级填充满后才填充下一个能级。
2. 能级填充顺序能级填充顺序是指按照一定的规则填充能级和轨道上的电子。
能级顺序是依次增加的，电子的填充规则遵循“电子优先填充低能级”的原则。
按照能级填充顺序，电子的填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s等。
三、电子排布的规律和应用电子排布遵循一定的规律，可以通过电子排布的规律来推测元素的化学性质和反应能力。
以下是几个常见的电子排布规律和应用：1. 阻塞原理根据阻塞原理，填充轨道上的电子时，电子会尽可能地占据不同的轨道。
这意味着在填充3d轨道之前，先填充4s轨道，因为4s轨道的能量较低。
2. 稳定性能级填充顺序决定了某些配置的电子排布比其他配置更稳定。
电子的发现原子的核式结构模型
核式结构模型的验证
验证方法
通过更多的实验和观测数据来检验模型的正确性。
验证果
随着科学技术的不断发展，人们通过各种实验手段验证了核式结构模型的正确性，如电子衍射实验、原子光谱分 析等。
04
原子核式结构模型的内 容
原子核的位置和性质
原子核位于原子的中心，占有原子绝 大部分的质量。
原子核具有强相互作用力，使得原子 核保持稳定。
电子的发现与原子的 核式结构模型
contents
目录
• 电子的发现 • 原子的早期模型 • 原子核式结构模型的提出 • 原子核式结构模型的内容 • 原子核式结构模型的意义和影响
01
电子的发现
电子的早期研究
阴极射线实验
19世纪末，科学家们开始研究阴 极射线，发现其具有粒子的特性 。
电子的预测
英国物理学家J.J.汤姆森在1897年 通过实验证实了阴极射线是由带 负电的粒子组成，并称之为“电 子”。
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大部分α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进， 但有少数α粒子发生较大的偏转，甚至极少数α 粒子原路返回。
核式结构模型的提
模型内容
原子由原子核和核外电子构成，原子 核位于中心，电子绕核运动。
模型解释
根据α粒子的散射实验结果，卢瑟福 提出原子核式结构模型，认为原子中 心有一个带正电的原子核，电子绕核 运动。
原子核由质子和中子组成，质子数决 定了元素的种类，中子数决定了同位 素。
电子的轨道和运动
电子在原子核周围以一定的轨道运动，每个轨道 上的电子具有不同的能量。
电子在轨道之间跃迁时，会吸收或释放能量，形 成光谱线。
电子的运动速度接近光速，但受到相对论效应的 影响较小。
教案-选修3-5-2.1~2电子-原子的核式结构
东北师范大学附属中学朝阳学校
2.1 电子 原子的核式结构
1.2 冲量 动量定理
一、电子 1. 带负电 2. 由 JJ 汤姆森发现 3. 密立根精确测定 e 二、比荷 微观粒子的电荷与质量之比：q/m,
三、原子结构 枣糕模型（汤姆森） 否定 （卢瑟福） 粒子散射实验 建立
核式结构模型（卢瑟福）
“附中教师要做教育家，不要当教书匠。 ”——陈元晖
教学目标
3．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模 型的演化及其在物理学发展过程中的作用。 4．了解研究微观现象。 情感态度与价值观 1. 理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩 证发展的过程．根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的 事实，再建立新的学说．人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认 识原子的。 2．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和 不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。 3． 通过对原子结构的认识的不断深入， 使学生认识到人类对微观世界的认识是 不断扩大和加深的， 领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。
3.原子的核 2. 你能列举其他模型的例子吗？ 式结构
3. 介绍新西兰物理学家卢瑟福的 α 粒子散射实验。 4. 介绍卢瑟福建立的原子核式模型。 【提问】根据汤姆森模型，为什么 α 粒子不会发生大角度散射？（讨论）
4.小结
本节课主要学习了一种粒子，两个模型，三个天才。 （配合 ppt 播放）
“附中教师要做教育家，不要当教书匠。 ”——陈元晖
东北师范大学附属中学朝阳学校
授课题目
2.1 电子 原子的核式 结构
第 1 课时
原子的核外电子排布
04 核外电子排布的实例
氢原子的核外电子排布
1
氢原子只有一个电子，排布在1s轨道上。
2
氢原子是所有原子中最简单的，其核外电子排布 遵循泡利不相容原理和能量最低原理。
3
氢原子核外电子排布的能量状态由主量子数n决 定，本例中n=1。
轨道表示式
轨道表示式是另一种表示原子核外电 子排布的方法，它通过图形的方式表 示电子云的分布和电子的运动状态。
轨道表示式的优点是可以直观地展示 电子云的分布情况和电子的运动状态， 有助于理解电子的行为和性质。
能级交错现象
能级交错现象是指在实际的原子核外电子排布中，有些电子 会出现在比其理论能级高的能级上，这种现象称为能级交错 。
。
05 核外电子排布的意义
对元素性质的影响
决定元素的化学性质
核外电子排布决定了元素的化学性质，因为元素的化学反应主要涉及电子的得失或偏移。
元素周期表中的位置与性质
同一周期内，随着原子序数的增加，核外电子数增多，电子填充到更高能级，元素的非金属性增强，金属性减弱。
对周期律的解释
周期表的形成
核外电子排布规律是形成元素周期表的基础，周期表中元素的排列顺序是根据核外电子排布来确定的 。
最低。
当电子从高能级跃迁到低能级时， 会释放出能量，这个能量可以通
过发射光子的方式释放出去。
洪特规则
洪特规则指出，在任何一个原子中，对于同一 能级上的电子，总是优先以等价的方式占据不 同的轨道。
这个规则的原因是，当电子以等价的方式占据 不同的轨道时，它们之间的相互作用是最小的， 从而使得整个原子的能量最低。
原子结构及其组成
原子结构及其组成原子是物质的基本单位，它由更小的粒子组成。
了解原子结构及其组成对于理解物质的性质和各种物理、化学现象至关重要。
本文将介绍原子的组成部分，包括电子、质子和中子，并探讨原子的基本结构和组成方式。
1. 电子电子是原子的基本粒子之一，带有负电荷。
根据量子力学理论，电子存在于原子的特定能级轨道上。
每个能级轨道可以容纳一定数量的电子。
电子质量微小，约为质子和中子质量的1/1836。
2. 质子质子是原子的另一个基本粒子，带有正电荷。
质子位于原子核中心，质子的数量决定了一个原子的原子序数。
质子的质量约为1个质子质量单位。
在中性原子中，质子的数量与电子数量相等。
3. 中子中子是原子的第三种基本粒子，其不带电。
中子同样位于原子核中心，质量略大于质子。
中子的主要作用是稳定原子核，通过核力维持质子之间的排斥力。
中子的数量可以不同，从而形成同一元素的不同同位素。
4. 原子核原子核是原子最重要的组成部分，由质子和中子组成。
质子和中子相互作用形成强核力，使得原子核能够保持稳定。
原子核的直径约为10^-14米，相较于原子整体结构来说非常小。
5. 原子壳层原子壳层是电子存在的特定能级轨道，每个能级轨道可以容纳一定数量的电子。
根据量子力学理论，原子壳层分为不同的子壳层，每个子壳层又可以进一步分为不同的轨道。
电子填充规则遵循"先占据低能级，再填充高能级"的原则。
6. 原子序数和元素周期表原子序数是一个元素特有的属性，它等于原子核中的质子数量。
元素周期表按照原子序数的顺序排列元素，并提供了元素的其他物理和化学性质。
元素周期表的分组和周期性规律可以归因于壳层电子的排布和化学键的形成。
结论原子结构的认识对于理解物质的各种性质和化学反应至关重要。
通过了解原子的组成部分和基本结构，我们可以更好地理解原子之间的相互作用以及物质的宏观特性。
原子结构的研究不断推动着科学的发展，并在许多领域产生了重要的应用，如材料科学、化学工程和核能研究等。
选修3-5-2.1~2电子-原子的核式结构
第1节 电子 第2节 原子的核式结构模型
电子显微镜下的石墨原子
电子的发现者：J.J.汤姆孙
1906年获诺贝尔物理学奖 他的儿子及7位学生后来 均获诺贝尔奖
阅读教材20-21页，回答问题：
• • • • • •
1. 什么是阴极射线？ 2. 如何判断阴极射线带的是负电？ 3. 什么叫比荷？请计算电子的比荷。 4. 如何测定阴极射线的比荷？ 5. 为什么汤姆森认为电子是比原子更小的微粒？ 6. 谁第一次精确测定了电子的带电量？
电子电荷精确测量——密立根
美国物理学家 密立根
原子结构——枣糕模型
• 枣糕模型
α粒子散射实验
新西兰物理学家 卢瑟福
原子结构——核式结构模型
吾爱吾师，吾更爱真理！ • 核式结构模型
缺陷:与经典电磁理论矛盾
小结
• 一种粒子 阴极射线微粒：电子 带负电 质量只有氢原子的1/1800
• 二个模型
• 三个天才
ห้องสมุดไป่ตู้
J.J.汤姆孙 密立根
卢瑟福
原子的核式结构模型
描述微观粒子运动的基本方程， 用于求解原子中电子的波函数和
能量。
原子轨道
由量子力学计算得出的电子在原子 中的概率分布区域，决定了元素的 化学性质。
自旋和磁矩
电子自旋和轨道运动产生的磁矩是 原子磁性的来源。
多电子原子中电子排布规律研究进展
泡利原理
确定每个电子状态的独特性，保证电子排布的稳 定性。
原子中心有一个带正电的原子核，电子绕核旋转。该模型预测了α粒子散射实 验的结果，即大多数α粒子穿过原子时不受影响，少数α粒子受到大角度偏转， 极少数α粒子被反弹回来。
实验结果与预测一致
α粒子散射实验结果与卢瑟福的核式结构模型预测相符，从而验证了该模型的正 确性。同时，其他相关实验结果也支持了核式结构模型的理论预测。
局限性
玻尔理论虽然成功地解释了氢原子光谱和类氢离子光谱，但对于复杂原子（多电 子原子）的光谱现象却无法解释。此外，玻尔理论也无法解释原子的化学性质和 化学键的形成。
03
原子核式结构模型具体内容
原子核组成与性质
原子核位于原子的中心，由质子和中 子组成。
原子核的半径约为原子半径的万分之 一，但质量却占原子总质量的99.9% 以上。
04
电子云密度越大，表明 电子在该区域出现的概 率越高。
能量层级
原子中的电子按照能量高低分 布在不同的能级上，每个能级 对应一定的电子云形状和取向
。
当电子从一个能级跃迁到另一 个能级时，会吸收或释放能量 ，表现为光的吸收或发射。
电子跃迁遵循一定的选择定则 ，如偶极跃迁选择定则、自旋
原子核的发现
卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子核式结构模型。在 原子的中心有一个很小的核，叫原子核，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 间里绕着核旋转。
原子结构原子核外电子排布
分别沿直角坐标系的x,y,z轴方向伸展，依次称为 px,py,pz;
✓当l=1时，m=-2，-1，0，+1，-1，-2，即d亚层有5 个伸展方向，依次称为dxy，dyz，dxz，d x2―y2，dz2;
原子结构原子核外电子排布
磁量子数— m
➢描述原子轨道（或电子云）在空间伸展方向的量 子数。 ➢M取值：0, 1, 2, 3, … l，共有（2l+1）个 数值 ➢意义 m 决定原子轨道的空间取向
Eg. 若l=3，则m=0, 1, 2, 3 共7个值。
原子结构原子核外电子排布
磁量子数— m
K
LMN
OP
Q
能量逐渐升高 原子结构原子核外电子排布
核外电子排布规律
规律1: 各电子层最多可容纳的电子数为 2n2（n表示电子层序数）；
电子层
K
容纳最多电子数 2
LMN
O
8 18 32 50
规律2：原子核外电子排布时，最外层不 超过8个电子，次外层不超过18 个，倒数第三层不超过32个。
原子结构原子核外电子排布
λ=h/P=h/mv
德布罗意
h:普朗克常数，6.626×10-34J·s
L. de Broglie 法国物理学家 获1929年Nobel物理奖
原子结构原子核外电子排布
Heisenberg测不准原理
具有波粒二象性的微
观粒子，不能同时测
准其位置和速度（动
量）。如果微粒的运
动位置测得愈准确，
则相应的速度愈不易
能量量子化
光谱学上用 K , L , M , N , … 表示 意义 ：
原子的组成和结构
原子的组成和结构原子是构成物质的基本单位，是由质子、中子和电子组成的。
质子和中子位于原子核中心，电子则绕着原子核运动。
原子的组成和结构对于理解物质的性质和化学反应具有重要意义。
原子的组成原子的组成包括质子、中子和电子三种基本粒子。
质子和中子位于原子核中心，电子则绕着原子核运动。
质子和中子的质量相近，都是约1.67×10^-27千克，而电子的质量则很小，只有质子和中子的1/1836。
质子是带正电荷的粒子，其电荷量为基本电荷e，即1.6×10^-19库仑。
中子是不带电的粒子，其质量与质子相近。
电子是带负电荷的粒子，其电荷量也为e，但质量很小。
原子的结构原子的结构包括原子核和电子云两部分。
原子核是由质子和中子组成的，是原子的中心部分。
电子云则是由电子组成的，是围绕原子核运动的电子的空间分布。
原子核的直径约为10^-15米，而整个原子的直径约为10^-10米，因此原子核只占据了整个原子体积的极小部分。
原子核的质量主要由质子和中子贡献，而电子的质量则很小，可以忽略不计。
电子云是由电子组成的，是围绕原子核运动的电子的空间分布。
电子云的形状和大小取决于电子的能量和运动状态。
在基态下，电子云呈球形分布，而在激发态下，电子云则呈现出不同的形状。
原子的电子结构原子的电子结构是指电子在原子中的分布情况。
根据泡利不相容原理、电子互斥原理和洪特规则等原理，可以确定原子中电子的排布方式。
泡利不相容原理指出，同一原子中的电子不可能具有完全相同的四个量子数。
电子互斥原理指出，每个轨道最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋量子数必须相反。
洪特规则则指出，电子在填充轨道时，会优先填充能量最低的轨道。
根据这些原理，可以确定原子中电子的排布方式。
例如，氢原子只有一个电子，其电子结构为1s^1；氦原子有两个电子，其电子结构为1s^2；碳原子有六个电子，其电子结构为1s^2 2s^2 2p^2。
原子的化学性质原子的化学性质主要由其电子结构决定。
原子的核式结构
原子的核式结构
中子+质子=原子核
原子核+电子=原子
中子= 质子+电子+中微子
质子是合成粒子，属于费米子，有夸克组成
电子属于基本粒子，目前无法细分更小，属于轻子类
扩展资料
原子（atom）指化学反应不可再分的基本微粒，原子在化学反应中不可分割。
但在物理状态中可以分割。
原子由原子核和绕核运动的电子组成。
原子构成一般物质的最小单位，称为元素。
已知的元素有119种。
因此具有核式结构。
质子(proton)是一种带1.6 ×10-19 库仑(C)正电荷的亚原子粒子，直径约1.6~1.7×10−15 m ，质量是938百万电子伏特/c²(MeV/c²)，即
1.672621637（83）×10-27千克，大约是电子质量的1836.5倍（电子的质量为9.10938215（45）×10-31千克），质子比中子稍轻（中子的质量为1.674927211（84）×10-27千克）。
质子属于重子类，由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下构成。
原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。
1、2电子的发现、原子的核式结构
原子核
电子的发现过程是怎样的？
发现阴极射线 阴极射线的本质——电磁辐射？带点微粒？ 汤姆孙的实验——阴极射线是带负点的粒子流 汤姆孙的实验（不同的材料的阴极，不同的气体） ——射线粒子的电荷与氢离子一样 对其它现象的研究——电子是所有原子的组成部分
汤姆生如何测定出粒子的荷质比？
加电场使阴极射线偏转 再加磁场使阴极射线不偏转 求出阴极射线微粒的速度 保留磁场B，粒子做匀速圆周运动求出阴极射线的比荷
密立根油滴实验
原子核式结构的认识过程
汤姆孙提出“枣糕模型”
卢瑟福进行α粒子散射实验，否定 卢瑟福做出假设——核式结构模型 根据假设进行数学推理，得出各个方向散射粒子的比例 与实验事实对照，证实了假设
卢瑟福根据α粒子散射实验提出了核式结构
原子核的核式结构 根据卢瑟福的原子结构模型，原子内部是十 分“空旷”的，举一个简单的例子：
汤姆生ห้องสมุดไป่ตู้伟大发现
• 汤姆生发现电子之前人们认为原子是组成物体 的最小微粒,是不可再分的.汤姆生对阴极射线 等现象的研究中发现了电子,从而敲开了原子的 大门. • 1906年，由于汤姆孙对电子研究的重要贡献而 被授予诺贝尔物理学奖 • 汤姆孙的学生有7人获诺贝尔奖，27人取得英 国皇家学会会员资格
密立根油滴实验的原理图
原子核的结构与电子的排布
原子核的结构与电子的排布一、原子核的结构1.质子：原子核中带有正电荷的粒子，质量约为1个原子单位。
2.中子：原子核中不带电的粒子，质量约为1个原子单位。
3.质子数：原子核中质子的个数，决定了元素的种类，称为原子序数。
4.质量数：原子核中质子数和中子数的总和，决定了原子的质量。
5.同位素：具有相同质子数，但中子数不同的原子，它们具有相同的化学性质，但物理性质有所不同。
二、电子的排布1.电子层：原子中电子分布的区域，离原子核越远，电子层越高。
2.基态：原子中电子所处的最低能量状态，也称为正常态或稳定态。
3.激发态：原子中电子从基态跃迁到更高能量状态的现象。
4.轨道：电子在原子核周围运动的路径，有确定的能量和形状。
5.能级：电子可能具有的不同能量状态，每个能级包含多个轨道。
6.泡利不相容原理：一个原子轨道上最多容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反。
7.洪特规则：在等价轨道上，电子优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。
8.奥卡规则：电子在填充轨道时，优先填充能量最低的轨道。
三、原子核与电子的相互作用1.电磁相互作用：电子与原子核之间的电磁力相互作用，表现为电子在原子核周围的排布。
2.强相互作用：原子核中质子与中子之间的强力相互作用，使得原子核稳定。
3.弱相互作用：涉及电子与其他粒子（如中微子）的相互作用，参与某些放射性衰变过程。
四、元素周期表与原子核结构的关系1.元素周期表：按照原子序数排列的元素表格，反映了元素的原子核结构特点。
2.周期：周期表中的横向行，反映了电子层的排布规律。
3.族：周期表中的纵向列，反映了电子最外层的排布规律。
五、原子的化学性质1.价电子：原子最外层电子，决定了原子的化学性质。
2.氧化态：原子在化合物中所具有的氧化数，反映了原子核与电子之间的相互作用。
3.化学键：原子之间通过共享或转移电子而形成的相互作用。
以上是关于原子核的结构与电子排布的知识点介绍，希望对您有所帮助。
习题及方法：1.习题：氢原子的质子数和质量数分别是多少？解题方法：氢原子的质子数为1，质量数为1（因为氢原子只有一个质子和一个中子）。
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速度方向正确的是
C
(
)
A．M点 C．P点
B．N点 D．Q点
)
A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧 B．阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同 C．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同 D．汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量
(1) 设油滴受到气体的阻力 f ＝kv1 ，其中 k 为 阻力系数，求k的大小； (2)求油滴所带电荷量。
汤姆孙发现了电子，并且知道了电子是带负电 荷的，人们推断出原子中还有带正电的物质。那么这两种物 质是怎样构成原子的呢？
P69/4．(多选)用α 粒子撞击金原子核发生散射，图中关
于α 粒子的运动轨迹正确的是 ( CD
)
A．a C．C
B．b D．d
P30/2.如图所示是α 粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的 运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以 认为重金属原子核静止。图中所标出的α 粒子在各点处的加
多 数发生较大偏转，甚至被弹回
P69/1 ． ( 多 选 ) 卢 瑟 福 的 α 粒 子 散 射 实 验 结 果 表BD 明了 ( ) A．原子核是可分的 B．汤姆孙的“枣糕”模型是错误的 C．原子是由均匀带正电的物质和带负电的电子构成 D．原子中的正、负电荷并非均匀分布 P69/3．在α 粒子散射实验中，我们并没有考虑电子对α 粒子偏转角度的影响，这是因为( B ) A．电子的体积非常小，以致α 粒子碰不到它 B．电子的质量远比α 粒子的小，所以它对α 粒子运动的 影响极其微小 C．α 粒子使各个电子碰撞的效果相互抵消 D．电子在核外均匀分布，所以α 粒子受电子作用的合外 力为零
根据卢瑟福的原子核式模型和 α 粒子散射的实验数 据， 可以推算出各种元素原子核的电荷数，还可以估计出原子核 的大小。 (1) 原子的半径约为 10
─15 ─ 10
m、原子核半径约是 10
m， (2) 原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在
原子核的体积只占原子的体积的万亿分之一。 周期 表内的原子序数相等 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着核旋转。
2．原子的核式结构模型对α 粒子散射实验结果的解释 (1)当α 粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力 很小，α 粒子就像穿过“一片空地”一样，无遮无挡，运动方
A
B
P27/3.阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高
电压下加速飞向阳极，如图所示若要使射线向上偏转，所
加磁场的方向应为 A．平行于纸面向左 B．平行于纸面向上 C．垂直于纸面向外 ( C )
D．垂直于纸面向里
P68/3 ． (多选 )英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实
验研究发现( AD
(3) 电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力。
1.
在用 α 粒子轰击金箔的实验中，卢瑟福观察到的 α
粒子的
B
)
运动情况是 (
A. 全部 α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进 B. 绝大多数 α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进， 少 数发生较大偏转，极少数甚至被弹回
C. 少数 α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进，绝大
向改变很小。因为原子核很小，所以绝大多数α 粒子不发生偏
转。 (2)只有当α 粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑
力作用，发生大角度偏转，而这种机会很少，所以有少数粒子
发生了大角度偏转。 (3)如果α 粒子正对着原子核射来，
偏转角几乎达到180°，这种机会极
少，如图所示，所以极少数粒子的 偏转角度甚至大于90°。
？
一、汤姆孙的原子模型
在汤姆孙的原子模型中，原子是一个球体，正电核 均匀分布在整个球内，电子镶嵌其中。
汤姆孙原子模
英国物理学家 汤姆孙 型（枣糕模型）
1909～1911年，英国物理学家卢 瑟福和他的助手们进行了 α 粒子散射实
验。
绝大多数 α 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但 少数 α 粒子发生了较大的偏转，并且有极少数 α 粒子的 偏转超过了90°，有的甚至几乎达到180°。
19世纪末，在对气体放电现象的研究中，科学家发
现了电子。从而得出：原子是可以分割的，是由更小 的微粒组成的。
1858 年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时 的辉光放电现象。
1876 年德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由 于玻璃受到的阴极发出的某种射线的撞击而引起的，并把 这种未知射线称之为阴极射线。
英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。实
验装置如图所示：
带 负 电
第一次较为精确测量出电子电荷量的是美国物理学家密立
根利用油滴实验测量出的。
1. 一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方， 放一通电直导线 AB 时，发现射线径迹向下偏，则 ( ) BC A. 导线中的电流由 A 流向 B B. 导线中的电流由 B 流向 A C. 若要使电子束的径迹往上偏，可以通过改变 AB 中的电流 方向来实现 D. 电子束的径迹与 AB 中的电流方向无关