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课件网) 专题2 研究物质的基本方法 第三单元 人类对原子结构的认识 内容索引 学习目标 活动方案 课堂反馈 学 习 目 标 1. 认识原子结构,认识化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科。 2. 知道元素、核素、同位素的含义。 3. 了解原子核外电子的排布。 4. 以原子结构模型为例,能从宏观和微观结合的视角理解原子结构模型提出的证据,初步形成模型建构的认知方式。 活 动 方 案 活动一:原子结构理论的发展 早期的模型就是道尔顿所假设的原子模型,他提出: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。 英国物理学家汤姆生也提出了原子模型,他认为: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和正电荷,从而形成了中性原子。 英国物理学家卢瑟福在1911年提出进一步的原子模型,他提出的观点是:在原子的中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就像行星环绕太阳运转一样。 丹麦物理学家玻尔于1913年引入量子论观点,提出了一种关于原子的模型,他的观点是:电子在原子核外空间的一系列稳定的轨道上绕核做高速运动,每个轨道具有一个确定的能量值,核外电子在这些稳定的轨道上运动时,既不放出能量,也不吸收能量。 在现代科技仪器的帮助下,人们已经可以模拟出最相近的原子结构模型,现在普遍认为电子云模型是最真实的原子模型描绘,电子云结构认为:原子核占据了原子的主要重量,并且在它的周围,电子时时刻刻在围绕着原子核做着无规则的运动。 如今,科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜拍摄表示原子图像的照片。随着现代科学技术的发展,人类对原子的认识过程还会不断深化。 如今,科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜拍摄表示原子图像的照片。随着现代科学技术的发展,人类对原子的认识过程还会不断深化。 思考:你认为科学理论在发展过程中一直都是正确吗? 电子云结构 【答案】 模型本质上是科学家描述事物的原型,解释和预测未知现象的一种思维方式,广泛应用于科学发现和发明的过程中。从原子结构模型的发展历程可以看出,科学家通过不同的实验收集各种证据,从而提出原子结构模型,并不断修正模型。科学家在一定时期建构的模型不是绝对的、一成不变的,而是依据知识的积累、方法和技术的更新、实验证据的不断完善而动态发展的。 活动二:了解原子核的构成 1. 原子是由原子核(nucleus)和核外电子(electron)构成的,原子的质量几乎都集中在原子核上。绝大多数原子核由带正电荷的质子(proton)和不带电荷的中子(neutron)构成。一个原子的核内质子数和核外电子数相等,所以原子是电中性的。 2. 学习元素、核素、质量数。 元素:元素是具有相同质子数一类原子的总称,即同一种元素的原子具有相同的质子数。 核素:同一种元素的原子质子数相同,中子数不一定相同。氢元素在自然界存在三种氢原子,原子核内部都含有1个质子,中子数分别为0、1、2。其中氘称为重氢(D),氚称为超重氢(T),它们是制造氢弹的原料。人们把具有一定质子数和一定中子数的一种原子称为一种核素。 氢元素三种核素的原子结构模型 质量数:原子的质量主要由构成原子核的质子和中子的数目决定的,可用质量数衡量其相对大小。 将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数,加起来所得到的数值称为质量数。 根据下表总结出质子数、中子数和质量数的关系。 【答案】 填表略。质量数常用质子数与中子数之和表示。质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 3. 1910年英国化学家索迪提出假说:化学元素的原子存在着相对原子质量不同,而化学性质相同的变种, ... ...