浙教版科学八年级下册教案 第2章 第3节 第1课时 原子结构

第3节　原子结构的模型

第一课时　原子结构

教学目标

【知识与技能】

(1)了解原子结构模型及其在历史上的发展过程。

(2)知道原子是由原子核和核外电子构成的，原子核又是由质子和中子构成的。

(3)知道原子内各种微粒的电性以及各种微粒之间的数量关系。

【过程与方法】

通过了解原子结构模型及其在历史上的发展过程，认识到建立模型是一个不断完善、不断修正的过程，理解模型方法对人们认识自然和发展科学的作用。

【情感态度与价值观】

让学生感受原子结构模型建立的发展过程，体会科学发展历程的艰辛，感受科技发展与科学进步之间的关系。

教学重难点

【重点】

(1)α粒子散射实验原理及原子的核式结构模型的建立。

(2)原子的结构。

【难点】

原子内部各种微粒之间的数量关系。

教学过程

知识点一　原子结构模型的建立

【自主学习】

阅读教材第42～44页的内容，完成下列填空：

1．原子结构模型的建立过程

(1)1897年，英国物理学家 汤姆生 提出了一个原子模型：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其中。该原子模型后来被实验否定了。

(2)1911年，物理学家 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，但有绝少数α粒子发生了较大角度的 偏转 。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：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。

(3)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。

2．原子由 原子核 和 核外电子 构成。原子核带 正电荷 ，居于原子 中心 ；核外电子带 负电荷 ，在核外空间做高速运动。

3．原子核相对原子来说，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的电量大小 相等 ，电性 相反 ，所以整个原子呈电中性。

【合作探究】

查找相关资料，了解氦原子的结构，如原子核和核外电子数等，并尝试建立一个氦原子结构的模型(用图表示)。

答： 氦原子的原子核带两个单位正电荷，核外有两个带负电的电子围绕原子核做高速运动，如右图所示。

【教师点拨】

模型方法贯穿在科学领域的各个方面，科学上建立模型的过程一般是：先提出一个设想，然后通过一定的方法(最主要是实验)去验证模型，并不断地修正完善，最后有可能推翻原有模型而重建模型。

【跟进训练】

1．卢瑟福在α粒子(带正电荷)散射实验中，断定原子中的绝大部分空间是空的，他的依据是    (　C　)

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粒子会激发金原子释放出原子内的电子

2．学习完“原子的构成”之后，萍萍同学形成了以下认识，其中错误的是   (　C　)

A．原子由居于中心的原子核和核外电子构成

B．核外电子在高速运动

C．原子核的质量和电子的质量相差不大

D．原子核的体积与整个原子的体积相比要小很多

知识点二　揭开原子核的秘密

【自主学习】

阅读教材第44页的内容，完成下列填空：

1．用 高能量 的粒子撞击、打碎核的方法是研究微观粒子结构的一种方法。

2．原子核是由两种更小的粒子—— 质子 和 中子 构成的。如一种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。

3．一个质子带一个单位的 正电荷 ，中子 不带电 ，一个电子带一个单位的 负电荷 。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 。

4．由于原子呈电中性，根据原子中各微粒的电性及电荷量可知：原子中， 核电荷数＝质子数＝核外电子数 。

5．质子、中子和电子的质量比较

6.质子和中子都是由更微小的基本粒子—— 夸克 构成的。

【合作探究】

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？

答：原子核中质子和中子的质量近似相等，都约为一个电子质量的1834倍，故电子的质量可以忽略不计，因此原子的质量主要集中在原子核上。在原子中，原子核中质子带正电，核外电子带负电，一个电子所带电荷量和一个质子所带电荷量相等，由于核电荷数＝质子数＝核外电子数，因此原子核所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等，电性相反，整个原子呈电中性。

【教师点拨】

1．原子的中子数不一定等于质子数，如钠原子的质子数为11，中子数为12。

2．原子核内一定含有质子，但不一定含有中子。如普通氢原子核内只有1个质子而无中子。

【跟进训练】

1．科学家制造出原子核内质子数为112的新原子，下列有关该新原子的叙述正确的是    (　B　)

A．其核内中子数为112

B．其核外电子数为112

C．该原子带112个单位正电荷

D．以上都不对

2．下列关于原子的叙述正确的是      (　D　)

A．原子是不能再分的微粒

B．所有物质都是由原子直接构成的

C．所有原子的原子核都由质子和中子构成

D．对原子而言，核内质子数一定等于核外电子数

3．在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等微粒中，找出符合下列条件的粒子，填在相应的横线上。

(1)能构成物质的是 分子、原子 ；

(2)化学变化中的最小粒子是 原子 ；

(3)带正电荷的是 质子、原子核 ；

(4)带负电荷的是 电子 ；

(5)呈电中性的是 分子、原子、中子 ；

(6)集中原子质量的是 原子核 。

练习设计

完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。