原子结构的模型
原子结构的模型
原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌 着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。
分析下表：在一个原子中哪些数目总是相
中子数
核外电数
氢原子
1
1
0
1
氦原子
2
2
2
2
碳原子
6
6
8
6
氮原子
7
7
7
7
铝原子
13
13
14
13
硫原子
16
16
17
16
氯原子
17
17
20
17
阴离子：带负电的原子
构成物质微粒共有分子、原子、离子。
e
Na
Cl
7 8 2 +17
Na+
8 8 2 +17
Cl－
Na+ Cl－
原 子 结 构
了解原子的构 成、原子结构模型 及其在历史上的发 展过程，体验建立 模型的思想
原子结构的模型
1.道尔顿原子模型（1803年） 实心球模型
2.汤姆生原子模型（1904年） 3.卢瑟福原子模型（1911年）
西瓜模型 行星绕太阳模型
4.玻尔原子模型（1913年）
分层模型
5.电子云模型（1927年—1935年） 电子云模型
原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可 再分的实心球。
氢原子的三种同位素原子
氕
氘
氚
电子 质子
中子
常见元素的同位素及其符号和用途
元素
同位素（符号）
用途
氢（H）
H、D、T
D、T制造氢弹的原料， D2O可作核反应堆中的 中子减速剂
碳（C） 氧（O） 铀（U）
2.3 原子结构的模型
阴阳离子共同 构成物质
阴、阳离子
所带电 性情况
不显电性
不显电性
显电性
联
分子可以破裂成原子，原子重新组合成分子，原子
系
得失电子形成离子
在原子得失电子形成离子的过程中，质子数、 中子数、核电荷数和核外电子数中哪些发生了 改变？哪些没有？
质子数、中子数、 核电荷数没有发生 改变，核外电子数 发生了改变。
修正和完善了汤姆生的原子模型
玻尔的分层理论
电子只能在特定的轨道上运动
丹麦科学家玻尔
完善了卢瑟福的原子模型
道尔顿 实心球模型
汤姆生 枣糕或西瓜模型
卢瑟福 核式结构模型
玻尔 分层模型
从原子模型的建立过程看，一个模型 的建立需要经历怎样的过程？
建立模型需要不断地完善和修正，才能 使它更加接近事物的本质。 （说明：现在原子模型还在不断修正， 比玻尔的模型又有了很大的改进。）
下图中代表离子的是( D )
(说明：圆圈内数字代表质子数，“＋”表 示原子核所带的电荷，黑点代表核外电子)
（1）A原子核中有_8__个质子， _8__个中子。 （2）B原子核中有 _8__个质子，__9_个中子。 （3）C原子核中有_8__个质子，_1__0_个中子。
具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子总称为元素
20
核外电子数 1 2 6 7 8 13 16
17
读表：从下表中你能获得哪些规律？
针对原子 ✓ 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数
✓ 质子数与中子数没有必然的联系
✓ 有的原子没有中子（如氢原子）
为什么说原子的质量集中在原子核上？ 为什么原子呈电中性？
质子 带正电 1.6726×10-27kg
第3节 原子结构的模型
第3节原子结构的模型要点详解知识点1 原子结构模型的建立1．汤姆生的模型（又叫西瓜模型）1897年，英国科学家汤姆生发现了电子（电子带负电），而原子是呈电中性的，即原子内还有带正电的物质。
因此，他提出：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。
有人形象地把该模型称为“枣糕模型”或“西瓜模型”。
2．卢瑟福的模型（又叫行星模型）1911年，英国科学家卢瑟福用带正电的α粒子轰击金属箔，实验发现多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，但有α粒子发生了较大角度的偏转，甚至有极个别的α粒子被（如图所示）。
在分析实验结果的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型（即行星模型）：在原子的中心有一个很小的，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动那样。
3．玻尔的分层模型1913年，丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动（如图所示）。
4．原子的构成原子核相对于原子来说，体积很小，但质量却很大，它几乎集中了原子的全部质量。
由于原子核和核外电子所带电量相等，电性相反，所以整个原子不显电性。
例1 （绍兴中考）人类对原子结构的认识，经历了汤姆生、卢瑟福和玻尔等提出的模型的过程。
（1）卢瑟福核式结构模型是利用α粒子轰击金箔实验的基础上提出的。
下列能正确反映他的实验结果的示意图是（选填序号）。
（2）从原子结构模型建立的过程中，我们发现（选填序号）。
A．科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程B．模型在科学研究中起着很重要的作用C．玻尔的原子模型建立，使人们对原子结构的认识达到了完美的境界D．人类借助模型的建立，对原子的认识逐渐接近本质知识点2 揭开原子核的秘密1．原子核的构成（1）原子核是由更小的两种粒子——和中子构成的。
（2）一个质子带一个单位的正电荷，中子，一个电子带一个单位的负电荷。
原子结构的模型(PPT课件(初中科学)26张)
金金属箔
[1]大多数粒子不改变本来的运动方向，原因是：
原子内有较大的间隙。
。
[2]有小部分改变本来的运动路径，原因是： α粒子受到了同种电荷互相排挤作用而改变了运动方向。。
[3]极少数被弹射了回来，原因是： α粒子撞击到了带正电荷、质量大、体积很小的核。 。
自从卢瑟福用α粒子轰击了金属箔后，使人 们对原子内部的结构有了更深入的了解，从而对 原子内部结构的认识更接近了它的本质。
2.汤姆生的原子结构模型
汤姆生模型 （西瓜模型）
探究：卢瑟福的α粒子散射实验
1911年，英国科学家卢瑟福 用带正电的α粒子轰击金属箔， α粒子源 实验发现多数α粒子穿过金属箔 后仍保持本来的运动方向，但有 少量的α粒子产生了较大的偏转。
金金属箔
探究：卢瑟福的α粒子散射实验
1911年，英国科学家卢瑟福 用带正电的α粒子轰击金属箔， α粒子源 实验发现多数α粒子穿过金属箔 后仍保持本来的运动方向，但有 少量的α粒子产生了较大的偏转。 问题思考：
在化学变化中可分的微粒是（ B ） A．原子 B.分子 C.电子 D.原子核
6.下列叙述正确的是……………（ B ） A．原子核都是由质子和中子构成的 B．原子和分子都是构成物质的一种粒子，它 们都是在不停地运动的 C．原子既可以构成分子，也可以构成物质 D．物质在产生物理变化时，分子产生了变化， 在产生化学变化时，原子产生了变化
原 子
原子核 (+)
质子:一个质子带一个单位的正电荷 中子: 中子不带电
电子: 一个电子带一个单位的负电荷
( —）
原子核所带的电荷数简称为核电荷数。
说一说：以氧原子为例解说原子的结构
电子:8个，带8个单位负电荷
原子结构的模型
实心球模型
2、汤姆生原子模型 1897年，英国科学家汤姆生发现了原子内有带负
电的电子。
而原子是电中性的。由此可见，原子内还有带正电的 物质。
西瓜模型
原子模型：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。
意义：电子是一种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。
A A.原子始终在做无规则的运动 B．原子核的体积只占整个原子体积的很小部分 C.构成原子核的粒子之间存在一种互相吸引的力 D．原子呈电中性
9、填表。
卢瑟福提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和 几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动那样。
意义：修正了汤姆生的原子模型，认识到原子核很小，居于原子中心，电子绕原子核运动。
4、波尔原子模型 1913年，丹麦科学家玻尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型。
氦原子结构 氧原子的原子核就是由8个质子和8个中子紧密相连构成的。
碳原子结构
根据科学家们的测定：一个质子带一个单位正电荷，中子不带电，如氧原子核内有8个质子， 则氧原子核带8个单位正电荷（即+8）。科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数，氧原子的核 电荷数为8。
思考与讨论：为什么说原子的质量集中在原子核上？为什么原子呈电中性？ 原子核中质子和中子的质量近似相等，都为一个电子的1836倍，故电子质量可忽略不计。 原子核所带的核电荷数与核外电子所带的电荷数相等，电性相反。
质子数
电子数
5、提出原子核结构模型的科学家是_______，发现原子里有卢电瑟子福的科学家是________。 汤姆生
6、在物质结构研究的历史上，首先提出原子是一个实心球体的是（ ） A.汤姆生 B. 卢瑟福 C. 道尔顿 D. 玻尔 C
原子结构的模型课件
原子结构的模型
9.1176×10-31千克 1.6726×10-27千克
1.6748×10-27千克
原子结构的模型
思考：
在一个原子中哪些项目的数目总是相等的？
原子种类 氢原子 氦原子 碳原子 氮原子 铝原子 硫原子 氯原子 铁原子
核电荷数 1 2 6 7 13 16 17 26
质子数 1 2 6 7 13 16 17 26
中子数 0 2 8 7 14 17 20 30
核电荷数 = 质子数 = 核外电子数
原子结构的模型
核外电子数 1 2 6 7 13 16 17 26
结论：
• 1.原子中的质子数与核外电子数相等。 • 2.中子并不是所有的原子中都有。 • 3.在原子中，质子数与中子数并不都相等。 • 4.原子的种类不同，质子数一定不同。
结论和依据
(1)与原子相比，原子核很小，原子核带正电。依
据是上述实验现象 (2)(3) 和 同种电荷相互 的
原理。
排斥
(2)与原子核相比，核外空间很大，电子在核外绕 核运动。依据是实验现象 (1) 。
原子结构的模型
查找相关资料，了解氦原子的结构，如原 子核和核外电子数相等，并尝试建立一个 氦原子结构的模型。（用图表示）？
A. 汤姆生 B. 卢瑟福 C. 道尔顿 D. 玻尔
原子结构的模型
1、氯化钠的生成
1、取一瓶氯气，观察它的颜色
氯
黄绿色 。
气
2、用镊子在放有煤油的试剂瓶
中夹取一块钠，用刀切割成
一小块，观察颜色、状态。 质软、银白色光泽金属固体。
原子结构的模型
《原子结构的模型》教学设计
课题
第3节原子结构的模型
日期
教学
目标
1、了解原子的构成、原子结构模型及其在历史上的发展过程，体验建立模型的思想。
2、了解同位素的结构特点，能说出1－2项在实际生活中的用途。
3、知道物质也可由离子构成，认识离子微粒大小的数量级。
重点难点
分析
重点：
了解原子的构成、原子结构模型及其在历史上的发展过程，体验建立模型的思想。
（1）核电荷数＝质子数＝核外电子数。
（2）中子数不一定等于质子数。
（3）原子内可以没有中子。
2、质子、中子核电子的质量比较
质子、中子的质量大小几乎相等。电子质量很小，在整个原子的质量中所占的比例极小，可忽略不计。所以说，原子的质量主要集中在原子核上。
【读图】一杯水的微观层次分析
3、一杯水－－水分子－－氧原子、氢原子－－原子核、核外电子－－质子、中子－－夸克
原子结构模型的理解是十分抽象的，了解它的发展过程有助于学生的理解。
原子结构的猜想是在不断的实验发现中发展起来的，让学生从实验中去猜测一下有助于学生的想象能力、逻辑思维能力。
了解知识是在不断发展的，人类是如何在不断地了解未知世界的，培养学生科学的精神。
了解了多种复杂的原子结构后，学生会产生一定的困惑，到底需要了一些什么知识，应该有一定的小结。
－－发现电子
3、卢瑟福－－“卢瑟福模型”：电子绕原子核运行
【介绍】实验：α粒子轰击原子
4、波尔－－“分层模型”：电子在固定的轨道上运动
5、“电子云模型”－－电子在核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就象“云雾”一样笼罩在核的周围。
【小结】建立模型是一个不断完善、不断修正的过程。使学生体验、学习科学家提出问题、建立假设、修正模型的研究方法。
第3节 原子结构的模型
第3节原子结构的模型一、原子模型的建立1．道尔顿：1803年，英国科学家道尔顿认为原子是一个坚硬的实心小球。
2．汤姆生模型：1897年，英国科学家汤姆生提出原子是一个球体，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其中。
3．核式模型：1911年，英国科学家卢瑟福提出原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核运动，就像行星绕太阳运动一样。
4．分层模型：1913年，丹麦科学家玻尔认为电子只能在原子内的一些特定的稳定轨道上运动，即电子在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。
5．电子云模型：20 世纪20年代以来，科学家又建立了原子结构的电子云模型，即电子绕核高速运动时电子在核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就像“云雾”一样笼罩在核的周围，形成一个带负电荷的云团，在一个确定的时刻不能精确地测定电子的确切位置。
巩固基础1、卢瑟福在α散射实验中（α粒子带正电荷），断定原子中的绝大部分空间是空的，他的依据是( )A、α粒子受到金原子的作用，改变了原来的运动方向B、α粒子受到金原子内的电子吸引，改变了原来的运动方向C、α粒子中的绝大多数通过金箔并按原来的方向运动D、α粒子会激发盒原子释放出原子内的电子2、汤姆生最早发现了原子中存在一种带负电荷的粒子，证明了原子是可以再分的。
汤姆生发现的这一粒子是( )A原子核B．质子C．电子D中子3、20世纪初，科学家先后提出了如图①、②、③所示的三种原子模型，依照提出时问的先后顺序正确的排列是( )A①②③ B. ③②①C.②③①D. ①③②4、为了探索原子内部的构造，科学家们进行了无数次实验。
他们使用原子模型来表示原子并用实验来校正模型。
其中提出“分层模型”的科学家是( )A汤姆生 B.卢瑟福C．波尔D道尔顿二、原子核内的秘密（质子、中子、电子）1．原子的结构(1)基本构成：原子是由一个居于中心的带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的。
原子结构模型
• 连续光谱：是由各种波长差别极小彼此不能分辨的谱线组 成的光谱。反映了微观粒子在运动过程中能量变化的连续 性
• 线状光谱：由具有特定波长，彼此分离的谱线组成。反映 了微粒在运动过程中能量变化的不连续性。
• 原子光谱：任何单原子气体在激发下都会产生光 谱。原子光谱是线状光谱，不同元素的光谱线不 同。
子核中。轨道及转动频率不断变化，辐射电磁波
频率也是连续的，原子光谱应是连续的光谱。而
实验表明原子相当稳定，原子光谱也是线状光谱。
这一结论与实验不符。
• 4.玻尔电子分层排布模型
• 为了解释氢原子线状光谱这一事实，玻尔提出了核外电子 分层排布的原子结构模型。 他的基本观点是：
• ①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运 动，不辐射能量②在不同轨道上运动的电子具有不同的能 量，且能量是量子化的，轨道能量值依n（1，2，3，...） 的增大而升高③当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时， 才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式 表现并被记录下来，就形成了光谱。
不能解释氢原子光谱的精细结构 ③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中 在原子核内部。
域离核的距离。是决定轨道能量高低的主要因素。
取值范围:除0以外的正整数.
n=1、 2、3、 4、 5、 6、 7 ……
符号：K、L、M、N、O、P、Q……
他的基本观点是： 而实验表明原子相当稳定，原子光谱也是线状光谱。 ①原子的大部分体积是空的 卢瑟福以经典电磁学为理论基础，主要内容有： 例如钠原子受激发成激发态后，处于n=4的电子层的电子跃迁回n=3的电子层的不同能级是所形成的光谱就含有多条谱线 轨道及转动频率不断变化，辐射电磁波频率也是连续的，原子光谱应是连续的光谱。
原子结构的模型PPT课件(初中科学)
的物质。
实验现象：燃烧后瓶内出现了白烟，冷却后变成了白色
固体——食盐。
带电的原子——离子
金属钠在氯气中燃烧时，钠原子失去一个电子形成 带正电荷的钠离子（阳离子），氯原子得到电子形成带 负电荷的氯离子（阴离子）。带有相反电荷的钠离子和 氯离子之间相互吸引，构成中性的氯化钠。
带电的原子或原子团叫做离子 带正电的离子叫做阳离子 带负电的离子叫做阴离子
掀开原子核的秘密
质子、中子和电子
电子是带负电的，我们常常把一个电子所带 的电荷量大小叫做一个单位的电荷。
根据科学家的测定：中子是不带电的；一个 质子带一个单位正电荷（与一个电子所带的电 荷等量异号）。
如氧原子核内有 8 个质子，则氧原子核带 8 个单位的正电荷（即 +8 ）。
科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数 。如氧原子的核电荷数为 8 。
掀开原子核的秘密
碳原子的结构
碳原子有 6 个核外电子，它的原子核含有 6 个质子和 6 个中子。
掀开原子核的秘密
氧原子的结构
氧原子有 8 个核外电子，它的原子核含有 8 个质子和 8 个中子。
掀开原子核的秘密
铁原子的结构
铁原子有 26 个核外电子，它的原子核含有26 个质子和 30 个中子。
分析下表：在一个原子中哪些项目的数目总是 相等的？
同种元素的不同种原子，它们的质子数、 电子数相同，但中子数不同。
原子的孪生兄弟——同位素
我们把原子中核内质子数相同、中子数 不相同的同类原子统称为同位素原子。
8个质子 8个中子
A
8个质子 9个中子
B
8个质子 10个中 子
C
上面三种氧原子都属于氧元素的同位素原子
原子的孪生兄弟——同位素
原子结构的三种模型
原子结构的三种模型1.经典物理学模型经典物理学模型是早期科学家在研究原子结构时提出的一种模型。
根据经典物理学的原子理论，原子由带正电的核和围绕核旋转的带负电的电子组成。
该模型假设电子在轨道上的运动类似于行星绕着太阳公转一样，称为行星模型或Rutherford模型。
根据这个模型，原子中所有的质量都集中在核中，电子则围绕核中心运动。
该模型的优点是简单易懂，便于理解。
然而，该模型忽略了量子效应，无法解释一系列观测现象，例如光谱线的分裂和原子的稳定性。
2.量子力学模型量子力学模型是根据现代物理学理论提出的。
根据量子力学的原子理论，原子中的电子并不是沿着确定的轨道运动，而是处于一种模糊的状态，称为电子云。
电子云描述了电子在空间中的可能位置。
该模型认为，电子的位置和能量是通过数学形式的波函数来描述的，波函数的平方可以解释电子在特定位置的可能性。
量子力学模型的优点是能够很好地解释许多实验现象，例如光谱线的分裂和原子的稳定性。
然而，该模型的数学描述较为复杂，涉及到概率等概念，不太容易直观理解。
3.核物理学模型核物理学模型是对原子核的结构和性质进行研究的模型。
该模型认为原子核由质子和中子组成。
质子带正电，中子不带电。
质子和中子被称为核子。
质子和中子的总数被称为质子数，不同元素的原子核具有不同的质子数。
核物理学模型的重要发现之一是核力，核力使得质子和中子在原子核中相互吸引和结合。
该模型也解释了放射性衰变和核反应等现象。
核物理学模型的优点是能够很好地解释原子核的稳定性和不稳定性，并提供了对核反应的理论基础。
然而，该模型仍然需要量子力学的支持，因为质子和中子也是由夸克组成的微观粒子，其性质和相互作用需要量子力学的描述。
综上所述，原子结构的三种模型分别是经典物理学模型、量子力学模型和核物理学模型。
这些模型在不同的历史时期提供了对原子结构的不同理解，丰富了我们对原子世界的认识。
第三节_原子结构模型
①元素只表示物质的宏观组成
②目前已发现的元素有一百余种
③地壳中含量占前四位的元素：
氧48.46%，硅26.30%，铝7.73%，铁4.75%
2014-4-14
元素
定 义 区
具有相同核电荷数（即质子 数）的同一类原子的总称 1.元素只讲种类，不讲个数 和大小 2.元素是宏观观念 3.元素只能组成物质 4.化学变化中，元素的种类 和质量保持不变
氧元素的三种原子的原子
核的差异：
8个质子 8个中子
8个质子 9个中子
8个质子 10个中子
2.同位素——原子的“孪生兄弟”
原子中核内质子数相同，
中子数不相同的同类原子 统称为同位素原子。
练习
三氧化二铝和四氧化三铁中各含 什么元素？其中相同的元素是 什么？ 答案：三氧化二铝中含铝元和氧 元素，四氧化三铁中含铁元素 和氧元素。相同的是氧元素。
讨论：
金刚石和石墨的性质有
什么不同？这与物质结 构有什么关系?
结构 性质
总结：
1、钠与氯气反应的现象、 表达式。 2、理解离子、阴离子、 阳离子的概念。 3、构成物质的微粒。
+12
2 8 2
2014-4-14
原子的最外层 电子数一般多于或等于4，在化学反 应中易得到电子
3、非金属元素
O
+8 2 6
Cl
+17
2 8 7
2014-4-14
例题
下列叙述正确的是（ B 气体元素氖的原子 （B）氯原子得到一个电子，就变成了和氩原子 ） （A）钠原子失去一个电子，就变成稀有
电子层结构相似的阴离子
化合物在一定条件下可分 解为两种或更多种物质 1.氧化物：由氧元素与另一 种元素组成的化合物，如 水、二氧化碳 2.酸、碱、盐
原子结构模型PPT课件
原子内大部分是空的
-
+
1909年，粒子散射 1 / 8000被反射，大部分透过
It was quite the most incredible event that ever happened to me in my life. It was almost as incredible as if you fired a 15inch shell at a piece of tissue paper and it came back and hit you.
塌缩到原子核上。
• 由于无法解释原子的稳定性，行星模型并没有 受到大家的广泛关注。
• 通过波尔的工作，核式结构才最终为大家接受。
原子核的发现，开始了人类对原子核研究的历史； 继电子之后，对万物结构的探索迈出了新的一步。
关于中子的研究
• 1920年以前，人们认为原子由质子与电子构成； • 同位素的发现，意味着原子核内不止有质子。卢瑟
福推测存在和质子差不多、但不带电的物质。 • 1930年，波特等人用粒子轰击铍，发现一种穿透力
很强的中性射线； • I.居里等人则发现这种射线可以从石蜡中打出质子。 • 查德威克认为这就是中子！
原子的大小和重量
原子的直径10-10m。
把1000万个碳原子一个接一个 排成行，其长度只有 1 厘米。 50万个原子只能排满头发丝的 距离。
全世界50亿人一起来数一滴水 中包含原子的数目，假定每人 数一个原子的时间一秒钟，50 亿人一起数完一滴水中全部原 子所需的时间为30000年。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
原子结构的三种模型
原子结构的三种模型
原子结构是一个涉及微观粒子的领域，从科学家们成功地揭示了原子的存在以来，原子的结构理论便成为物理、化学、材料科学等领域中非常重要的一项研究课题。
在历史上，曾经有过几种关于原子结构的模型，而本文将简要介绍其中最著名的三种模型。
1. 汤姆逊模型：
汤姆逊模型是在1897年被英国科学家汤姆逊提出，它提出了原子具有一个球形的正电荷基质和散布在其周围的负电子。
这个模型也称为“葡萄干蛋糕模型”，因为他将原子想象成一个带正电载体的葡萄干，并散布着小的带负电的球形电子。
2. 卢瑟福模型：
1911年，卢瑟福提出了一个不同于汤姆逊模型的原子结构模型。
在这个模型里，原子由一个带有正电荷量的核心和围绕着核心运转的负电子组成。
卢瑟福的实验表明，带正电的粒子（即核心）主要集中在原子的中心处，而电子则在核外运行。
他的模型被称为“太阳系模型”，因为原子的结构被比喻成了太阳和围绕它旋转的行星。
3. 波尔模型：
在卢瑟福模型之后，丹麦物理学家尼尔斯·玻尔提出了他的原子结构模型，即“波尔模型”。
在这个模型中，玻尔认为电子运行在确定的轨道上，而轨道周围则是带有正电荷的核心。
波尔模型解释了为
什么原子只会发出特定的能量光子（即光谱线），电子的能量水平是量子化的，即只有在某些固定的能级上才可以停留，而其他能量状态是不允许的。
综上所述，汤姆逊模型、卢瑟福模型和波尔模型在原子结构的研究领域中都占据了重要的地位，它们各自提出了原子的不同结构和性质，并对后来的原子研究奠定了基础。
原子结构模型演变历史
原子结构模型演变历史一、引言原子是物质的最基本单位，研究原子结构模型的发展历程是物理学的重要组成部分。
本文将从经典原子结构模型、量子力学原子结构模型到现代原子结构模型三个阶段进行详细阐述，以展示原子结构模型的演变历史。
二、经典原子结构模型1. 道尔顿原子模型19世纪早期，英国化学家道尔顿提出了第一个经典原子结构模型。
他认为原子是不可分割的，是质点球体，且不同元素的原子具有不同的质量。
2. 汤姆逊原子模型1897年，汤姆逊发现了电子，提出了“面包状模型”，即认为原子是一个正电荷均匀分布的球体，电子均匀地分布在球体内。
3. 卢瑟福原子模型1909年，卢瑟福进行了一系列散射实验，发现了原子的核心，并提出了著名的卢瑟福原子模型。
该模型认为原子是由一个极小、带正电荷的核心和绕核心运动的电子构成，电子围绕核心运动，类似于行星围绕太阳运动。
三、量子力学原子结构模型1. 波尔原子模型1913年，丹麦物理学家波尔提出了量子力学的原子结构模型，也称为波尔原子模型。
他认为电子只能在特定的能级轨道上运动，每个轨道对应一定能量。
当电子跃迁到较低能级时，会放出光子。
2. 德布罗意波动力学模型1924年，法国物理学家德布罗意提出了物质粒子也具有波动性的假设，即德布罗意波动力学模型。
他认为电子的运动状态可以用波函数描述，波函数的平方表示电子在空间中的概率分布。
四、现代原子结构模型1. 薛定谔方程1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了薛定谔方程，用于描述电子的波动性和粒子性。
这一方程成为量子力学的核心方程，被广泛应用于原子结构模型的研究。
2. 现代原子轨道模型根据薛定谔方程解得的波函数，可以得到电子的能级和轨道分布。
根据这些信息，科学家们发展出了现代原子轨道模型。
该模型认为电子沿着不同的轨道分布，每个轨道可以容纳一定数量的电子。
3. 量子力学云模型云模型是对电子位置的概率分布进行可视化的一种方法。
该模型认为电子不是精确地位于轨道上的某一点，而是存在于一定的空间区域，被称为电子云。
《原子结构的模型》教案
.原子结构的模型[ 教学目标 ]〔l 〕了解 a 粒子散射实验和卢瑟福的原子核式结构。
〔2〕结合教学内容，进行科学思维方法的教育，培养学生的创造意识。
[ 教学重点 ]a粒子散射实验原理及原子核式结构的建立。
[ 教学方法 ]探究式教学，师生共同讨论[ 教具准备 ]高亮度液晶投影仪、实物展示台、多媒体、鸡蛋 1 只、盛水烧杯 1 只[ 教学过程 ]一、新课引入出示一只鸡蛋并设问：假如你以前从来没有吃过鸡蛋，甚至没有见过鸡蛋，你想知道蛋壳里面是什么，有什么办法吗？学生们异口同声地回答：把它打碎！又问：如果你不想打破它但又想知道这里面是什么，有什么办法呢？学生议论，提出实验方案：透视、摇晃、称量等等演示实验：将鸡蛋放入清水中。
实验现象：这只鸡蛋漂浮在水面上学生讨论：提出各种各样的猜想、假设演示实验：得出鸡蛋里面是空的归纳得出：科学家进行科学探索时常用的思维方法：即观察物理现象——建立理想模型——理论实验验证。
〔注 1：用 1 只鸡蛋作为课题的引入，一是寓意原子的核式结构；二是激活学生的思维。
学生们对第一个问题会不介意，对第二个问题觉得有点棘手。
但为了能展现他们的聪明才智，个个开动脑筋争先恐后地发言。
当他们看到鸡蛋漂浮在水面上时，他们感到惊讶，又开始了新一轮的猜测，此时教学气氛十分活跃。
创设具有感染力的物理情境，能激活课堂教学气氛，有效地调动学生的学习热情；第三是让学生体会科学探索的方法。
〕二、新课教学〔l 〕电子的发现简单介绍汤姆生发现电子的过程。
提问：①不同物质都能发射电子，这说明了什么？②电子的发现有何意义？让学生讨论并回答。
〔2〕汤姆生原子模型根据原子是电中性的、电子是带负电的事实，让学生讨论、猜测原子的结构投影展示学生提出的原子结构方案，并介绍汤姆生原子模型。
课件演示：汤姆生原子模型〔如图 1 所示，说明：球体表示带正电荷的物质，黑色球形小粒子表示电子〕。
①原子是球体；②正电荷均匀分布在整个球内；③电子却像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面。
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活动1【导入】激趣导入【喷香水】教师喷香水，问：你们闻到了什么？【生答】……（香水的香味）【师问】为什么会有香味呢？【个别回答】分子在不停地做无规则运动。
【引分子】说明香水是由什么构成的？【个别回答】分子。
【师再问】那么，水呢？【个别回答】水分子。
【引原子】对，许多物质都是由分子构成的。
那分子又是由什么构成的？【猜测】原子。
【设问】很好，分子是由原子构成的。
那你们认为原子是怎样的呢？（设计意图：通过喷香水，引出分子，继而再引出原子，让学生猜测原子是怎样的？既引起了学生的兴趣，又为原子的结构模型作了一定的铺垫。
）【猜测】……（若生不会，师引导：你们觉得分子小不小？生：很小。
师：那原子呢？生：很小。
师：所以，原子很小。
）【师引导】大家再摸一下课桌，会触电吗？【生答】不会。
【解释】桌子是由原子构成的，说明原子是不带电。
【设问】原子还有什么结构特点呢？【板书】课题：2.3 原子结构模型的建立（1）活动2【讲授】1.原子结构模型的建立（1）道尔顿的原子结构模型【多媒体】其实，科学家研究了很长很长的时间。
直到1803年，英国科学家道尔顿提出了近代科学原子论。
认为一切物质都是由最小的，不能再分的原子构成的；原子是分布均匀的，实心的、坚硬的实心球。
所以道尔顿提出了实心球模型。
【板书】1803 道尔顿的实心球模型【多媒体】实心球模型（这就是原子的实心球模型）（2）汤姆生的原子结构模型【过渡】但是，到了1897年，英国物理学家汤姆生在实验过程中发现原子能放出电子，这说明了什么？【生猜测】……（原子里面有电子）。
【设问】经实验测定，电子是带负电的,而整个原子是不带电的，是显电中性的。
那你认为原子里面还有什么物质呢？【生猜测】……（还有带正电的物质）。
【画模型】推测的很正确！那你们觉得电子和带正电的物质在原子中是如何分布的呢？现在，请把你们认为的分布情况，画在活动单的任务一中。
大家可以用不同颜色的笔来表示电子和带正电的物质。
【模型展示】幻灯机展示：学生的原子结构模型图，并让学生介绍自己画的模型。
再让其他学生评价。
（设计意图：通过学生画模型，让学生体会建立模型的过程，让学生理解科学发现的艰难性，激发学生对科学研究的兴趣和尊重科学的情感，并培养学生的空间想象能力、推测能力，敢于表达自己的猜想。
将学生画好的模型进行展示、介绍，让学生感受获得成功的喜悦，同时让学生评价，改变老师单一评价的模式，更大程度上激起了学生的积极性和学习的热情，也充分体现了学生的主体地位。
）【总结】汤姆生提出了“西瓜式”的原子结构模型。
他认为原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像西瓜子一样，镶嵌在里面。
【板书】1897 汤姆生的西瓜模型（3）卢瑟福的原子结构模型【过渡】你们觉得汤姆生对道尔顿的实心球模型在哪些地方进行了修正？哪些地方还是相同的？【生答】……（修正的地方：汤姆生认为原子里面有电子。
相同的地方：原子仍是实心球体）（设计意图：通过比较汤姆生与道尔顿的原子结构模型，让学生认识到原子结构模型的建立是一个不断修正，不断完善的过程。
并为后面卢瑟福的实验发现，做好铺垫。
）【多媒体】又过了20多年，在1911年，汤姆生的学生卢瑟福做了非常著名的α粒子散射实验：他用带正电的α粒子去轰击金箔。
【实验视频】这是α粒子的发射装置，发射出带正电荷的α粒子，去轰击这个金箔，金箔很薄，大概只有几微米那么厚。
这是显微镜，可以360度旋转，用显微镜可以观察到一个个亮点，就是α粒子。
我们通过显微镜可以观察各个方向过来的α粒子。
【示意图展示】多媒体展示：α粒子运动轨迹示意图。
请同学们观察示意图，分析α粒子轰击金箔以后，它们的运动情况。
并完成活动单中的任务二。
【活动总结】（让学生回答）1.大多数α粒子都能直接穿过金箔。
2.少数α粒子发生了偏转。
3.极少数的α粒子被反弹回去。
【分析现象】小组合作交流讨论，完成活动单中的任务三。
【师生互动】1.大多数α粒子都能直接穿过金箔:说明原子内部大部分是空的。
2.少数α粒子发生偏转：说明原子内部存在带正电的微粒，且体积很小。
3.极少数的α粒子被反弹回去：说明这个微粒质量很大。
【总结】所以原子中存在一个质量很大，体积很小，而且是带正电的微粒，卢瑟福把这个微粒称为原子核。
根据卢瑟福的发现，原子是由一个原子核和电子构成的。
【板书】原子：原子核电子（设计意图：先让学生仔细观察α粒子散射实验的录像和示意图，得出实验想象；再通过小组合作，分析实验现象推测原子的内部结构特征，培养学生仔细观察的能力、科学的分析推测能力、空间想象能力和小组合作交流的能力，并在概括学生的猜测结果的基础上及时做出解释证实学生的猜想，起到了推波助澜的作用，同时为后面学生对原子模型的修正做了一个很好的铺垫。
同时改变了教材上由结论来分析的模式，体现了由学生探究的过程。
并告知学生卢瑟福得出的实验现象是建立在大量实验的基础上，让学生明白科学发现中实验的重要性，不要放过平时每一点细微的发现，要有严谨求实的科学态度。
）【设问】那么，你们认为原子核与电子在原子中是如何分布的呢？【模型修正】现在，请根据你们的猜测，把你们认为的分布情况，画在活动单的任务四中。
大家可以用不同颜色的笔来表示电子和原子核。
【模型展示】幻灯机展示：学生的原子结构模型图，并让学生介绍自己画的模型。
其他学生评价。
（设计意图：通过学生自己画模型，让学生体会原子结构模型的建立和模型是不断修正、不断完善的过程，让学生理解科学发现的艰难性，都要经过几代人的努力，激发学生对科学研究的兴趣和尊重科学的情感。
并培养学生的空间想象能力、推测能力。
将学生画好的模型进行展示、介绍，让学生感受获得成功的喜悦，认识到自己也是一个小小的科学家，提高学生学习的积极性和自信心。
同时让学生评价，改变老师单一评价的模式，更大程度上激起了学生的积极性和学习的热情，也充分体现了学生的主体地位。
）【总结】卢瑟福提出了原子核式结构模型。
他认为：原子是由在原子中心的一个带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。
电子在原子核外空间绕核做高速运动，就像行星环绕太阳运转一样。
所以也可以叫行星绕太阳模型。
【板书】1911 卢瑟福的原子核式结构模型【Flash展示】氢原子结构的行星绕太阳模型。
氢原子的核外只有一个电子，它在绕核作高速运动，但是有些原子，核外电子比较多。
如果它们都在这里绕核作高速圆周运动，你们觉得会出现什么情况呢？【猜测】……（会发生碰撞）【设问】那你们觉得电子应该是怎样运动的？【猜测】……（是有轨道的或有规律的）（设计意图：通过这样的提问，让学生意识到卢瑟福的原子结构模型还是需要修正的，而且是通过学生自己观察发现的，既提高了学生对科学研究的兴趣和学习的积极性，又让学生体会原子结构模型的建立是不断修正、不断完善的过程。
同时又为后面波尔模型的提出作了铺垫。
）（4）波尔的原子结构模型【多媒体展示】在1913年，丹麦科学家波尔提出了分层结构模型。
他认为电子只能在原子核外空间的特定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。
就像楼层，有些在第一层运动，有些在第两层运动，这就避免了电子会发生碰撞。
【板书】1913 波尔的分层结构模型（5）电子云模型【过渡】那到底有没有轨道呢？科学家经过研究发现，波尔所谓的轨道是其实电子出现机率比较高的地方。
所以就有了现在的电子云模型。
【Flash展示】电子的运动情况。
【解释】电子云是用来描述电子在原子核外周围各区域出现的机率大小，有些区域出现次数多，有些区域出现次数少。
如果有一台相机能够把电子的运动拍摄下来，在同一张底片上不断曝光，就可以得到这样的一张照片，整体看起来就像一朵云，所以叫电子云。
【板书】现代电子云模型活动3【讲授】2.原子核的结构【图片展示】我们知道原子很小，但原子核更小。
如果把原子放大到一个足球场那么大，那么原子核只相当于足球场中的一只蚂蚁。
那原子核是不是最小了呢？它还能不能再分呢？【多媒体展示】科学家采取了用高能量的粒子撞击原子核的方法，最终发现原子核是由两种更小的粒子：质子和中子构成的。
【解释】一个质子带一个单位的正电荷，中子不带电，所以原子核整体是带正电的。
（设计意图：充分利用多媒体手段，变抽象为具体，变微观为宏观，让学生进一步加强对原子结构的了解，体验随着科学的发展，对物质的研究是不断深入的，并对学生进行物质的无限可分性的辩证唯物主义教育。
）【设问】原子核的体积那么小，为什么原子的质量都集中在原子核上呢？我们来看一下电子，质子，还有中子它们的质量情况。
【出示数据】一个电子的质量是9.1176 ×10-31千克，一个质子的质量是1.6726 ×10-27千克，一个中子的质量是1.6748 ×10-27千克。
【点拨】请大家仔细分析电子、质子、还有中子的质量，请你比较一下一个质子和一个电子的质量相差多少？你们可以近似处理，不要去考虑前面的系数。
【个别回答】一个电子和一个质子的质量相差104。
（设计意图：培养学生仔细观察分析数据的能力。
）【打比方】假设电子质量是1克的话，质子的质量就有10000克。
【总结】所以原子里电子占的质量很小，可以忽略不计，原子的质量几乎集中在原子核上。
【过渡】那么，在一个原子中，质子、中子、还有电子的数目到底是怎样子的呢？科学家通过实验，测出了多种原子的质子数，电子数，中子数。
这是其中的几种。
【多媒体展示】师生共同分析核电荷数、质子数、中子数、核外电子数的含义【提问】请大家分析一下，同一种原子中，核电荷数、质子数、电子数、中子数有什么规律？不同种原子中，质子数、核电荷数、电子数、中子数有什么规律？【学生总结】1.核电荷数= 质子数= 核外电子数；2.不同的原子，质子数不同……（设计意图：通过让学生自己找规律，既巩固了“原子的构成”的知识，又让学生在找规律时发现新的问题，这样有助于培养学生的分析归纳能力和处理信息的能力。
）【教师总结】从最开始，我们知道水是由水分子构成的，水分子又是由原子构成的，到现在，我们知道原子是由原子核和电子构成的，原子核又是由质子和中子构成。
而经科学家研究，又发现质子和中子是由更小的微粒——夸克构成的。
夸克还可以再分，那它的结构又是怎样子的呢？希望同学们课后去查阅资料，了解夸克，下一节课我们再一起分享你们的成果。
【板书】原子核：质子夸克中子夸克（设计意图：课堂总结首尾呼应，让学生认识到通过今天这节课的学习，在原有的知识基础上得到了进一步的提升，让学生感受到获得成功的喜悦。
讲到“夸克”是由什么构成时，设下疑问，作为学生的课外探究，使学生的探究、学习得以延续。
）【模型制作】让学生在任务单中尝试制作氦原子的结构模型。
多媒体展示提示：原子核内有2个质子（红色）和2个中子（绿色），核外有2个电子（蓝色）。