第三节多电子原子的原子结构
外层只有一个电子时，由于该电子仅受到核的吸引如氢原子或类氢原子，可以精确求解出波函数。但多电子原子核外有2个以上的电子，电子除受核的作用外，还受到其他电子对它的排斥作用，情况要复杂得多，只能作近似处理。但上述氢原子结构的某些结论还可用到多电子原子结构中：
在多电子原子中，每个电子都各有其波函数ψi，其具体形式也取决一组量子数n、l、m。多电子原子中的电子在各电子层中可能占据的轨道数，与氢原子中各电子层轨道数相等。
多电子原子中每个电子的波函数的角度部分Y（θ，φ）和氢原子Y（θ，φ）相似，所以多电子原子的各个原子轨道角度分布图与氢原子的各个原子轨道的角度分布图相似。同理两者的Y 2图也相似。
处理多电子原子问题时，认为其他电子对某个电子i的排斥，相当于其他电子屏蔽住原子核，抵消了一部分核电荷对电子i的吸引力，称为其他电子对电子i的屏蔽作用（screening effect）,引进屏蔽常数σ（screening constant）表示其他电子所抵消掉的核电荷。这样多电子原子中电子i的能量公式可表示为
式中(Z –σ)= Z′称为有效核电荷(effective nuclear charge)。多电子原子电子的能量和Z、n、σ有关。Z愈大，相同轨道的能量愈低，如基态氟原子1s电子的能量比基态氢原子1s电子的能量低；n愈大，能量愈高；起屏蔽作用的电子愈多，总的屏蔽作用愈强。σ愈大，能量愈高。影响σ有以下因素：
1. 外层电子对内层电子的屏蔽作用可以不考虑，σ=0；
2. 内层 (n-1层)电子对最外层(n层)电子的屏蔽作用较强，σ=，离核更近的内层(n-2层)电子对最外层电子的屏蔽作用更强，σ=；
3. 同层电子之间也有屏蔽作用，但比内层电子的屏蔽作用弱，σ=，1s之间σ=。n相同l 不同时，l愈小的电子，它本身的钻穿能力愈强，离核愈近，它受到其他电子对它的屏蔽作用就愈弱，能量就愈低E n s ＜E n p ＜E n d ＜E n f。
氢原子只有1个电子，无屏蔽作用，其激发态能量与l无关。
4. l相同，n不同时，n愈大的电子受到的屏蔽作用愈强，能量愈高：
E n s ＜E（n+1）s ＜E(n+2)s ＜…
E n p ＜E（n+1）p ＜E(n+2)p ＜…
5. n 、l都不同时，情况较复杂。比如3d和4s，会出现n小的反而能量高的现象，E4s＜E3d，称为能级交错。
美国科学家鲍林(Pauling L C)根据大量的光谱数据计算出多电子原子的原子轨道的近似能级顺序，如下图
此图按原子轨道能量高低的顺序排列，排在图的下方的轨道能量低，排在图上方的轨道能量高；不同能级组之间能量差别大，同一能级组内各能级之间能量差别少；每个小圆表示一个轨道。n p能级有三个轨道，能量相同，称为三重简并轨道。同样n d能级的五个轨道是五重简并轨道。同一电子层的轨道用线连接。要指出的是，这个能级顺序是基态原子电子在核外排布时的填充顺序，与电子填充后的顺序不一致。
我国著名化学家北京大学徐光宪教授，根据光谱实验数据，对基态多电子原子轨道的能级高低提出一种定量的依据，即n+0.7l值愈大，轨道能级愈高，并把 n+0.7l值的第一位数字相同的各能级组合为一组，称为某能级组，见表9-3。
表8-3多电子原子能级组
能级
1
s
2
s
2
p
3
s
3
p
4
s
3
d
4
p
5
s
4
d
5
p
6
s
4
f
5
d
6
p
n + 0.7 l
能级组ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ
组内电子
数
288181832
根据徐光宪公式计算可以明确原子能级由低到高依次为 1s，(2s，2p)，(3s，3p)，(4s，3d，4p)，(5s，4d，5p)，(6s，4f，5d，6p)…括号表示能级组。此顺序与鲍林近似能级顺序吻合。
核外电子排布的规律
根据光谱实验数据，多电子原子中的核外电子的排布规律可归纳为以下三条：能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。
能量最低原理
“系统的能量愈低，愈稳定”，是自然界的普遍规律。核外电子的排布也遵循这一规律。基态多电子原子核外电子排布时总是先占据能量最低的轨道，当低能量轨道占满后，才排
入高能量的轨道，以使整个原子能量最低。这就是能量最低原理。在个别情况下，虽然按原子轨道能级由低到高的顺序填充了，但并没有达到使整个原子能量最低。例如第24号铬，其价层电子按鲍林填电子顺序从低到高排布应是3d44s2，但按3d54s1排布才使整个原子能量最低。
Pauli不相容原理
1925年，奥地利物理学家Pauli W提出，在同一原子中不可能有四个量子数完全相同的2个电子同时存在，这就是泡利不相容原理(Pauli
exclusion principle)。换言之，在一个原子中不容许有两个电子处于完全相同的运动状态。前已提到n，l，m三个量子数可以决定一个原子轨道，而自旋角动量量子数，只可能有两个数值，所以在一个原子轨道上最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。
Hund规则
德国科学家Hund F根据光谱实验指出：“电子在能量相同的轨道（即简并轨道）上排布时，总是尽可能以自旋相同的方向，分占不同的轨道，因为这样的排布方式总能量最低”，这就是洪特规则（Hund’s rule）。而若使两个电子在一个轨道上成对，就要克服它们之间的斥力，要吸收额外的电子成对能(electron pairing energy)，原子的总能量就会升高。
例如，基态碳原子的电子排布为1s2s22p2,若以方框表示一个原子轨道，则碳原子的核外电子
排布的轨道式应表示为
而不应表示为
或。
光谱实验结果和量子力学还指出，简并轨道全充满（如p6、d10、f14），半充满（如p3、d5、f7）或全空（如p0、d0、f0）的这些状态都是能量较低的稳定状态。这就解释了24
号元素铬价层电子排布为3d54s1（半充满）而不是3d44s2、也说明了29号元素铜的价层电子排布为3d104s1（全充满）而不是3d94s2。
实例分析：按核外电子排布的规律，写出22号元素钛的基态电子排布式。
解根据能量最低原理，我们将22个电子从能量最低的 1s轨道上排起，每个轨道只能排2个电子，第3、4个电子填入2s轨道，2p能级有三个轨道，可以填6个电子，再以后填入3s、3p, 3p 填满后是18个电子。因为4s能量比3d低，所以第19、20个电子应先填入4s轨道。此时已填入20个电子，剩下的2个电子填入3d 。所以22号元素钛的基态电子排布式为：1s22s22p 63s23p 63d 24s2。
注意：按填充顺序排布电子时，最后4个电子要先填入4s，后填入3d, 但书写电子排布式时，一律按电子层的顺序写，3d写在4s之前。
在书写电子排布式时，为简化计，通常把内层已达到稀有气体电子层结构的部分，用稀有气体的元素符号加方括号表示，并称为原子芯(atomic kernel)。例如26号元素铁的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2可以写成[Ar]3d64s2。又如47号银基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1,可以写成[kr]4d105s1。该写法的另一优点就是指出了在化学反应中原子芯部分的电子排布不发生变化，而突出了价层电子排布，使其一目了然，如铁原子的价层电子3d 64s2,银原子的价层电子4d 105s1。
书写离子的电子排布式是在基态原子的电子排布式基础上加上（负离子）或失去（正离子）电子。但要注意，在填电子时4s能量比3d低，但填满电子后4s的能量则高于3d，所以
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
第一章第3节原子结构的模型 ［知识要点1］原子结构 2. 原子结构 在原子中： （1）核电荷数＝质子数＝核外电子数。（核电荷数：原子核所带的电荷数） （2）中子数不一定等于质子数。 （3）原子内可以没有中子。 3. 电子的质量在整个原子质量中所占的比例极小，中子的质量和质子质量相近，原子的质量主要集中在原子核上；原子很小，原子核更小，原子核的体积仅为整个原子的几百万亿分之一。 4. 水的微观层次分析： 例1有下列粒子①分子②原子③质子④中子⑤电子，其中带正电荷的有，带负电荷的有。 例2. 下列关于原子的叙述正确的是（） A. 原子是不能再分的微粒。 B. 一切物质都是由原子直接构成的。 C. 一切原子的原子核由质子和中子构成。 D. 对原子而言，核内质子数必等于核外电子数。
例3. （2）分析此表，你能得出什么结论？ ①在原子中，核电荷数=质子数=电子数； 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原子种类不同，质子数一定不同。 ［知识要点2］元素和离子 1. 元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子总称为元素。如氧元素就是所有氧原子的总称。 注意：（1）区别元素的本质依据：原子的核电核数即质子数不同。 （2）“一类原子”是指核电荷数相同而核内中子数不一定相同的一类原子。 2. 同位素：原子中原子核内质子数相同，中子数不相同的同一类原子统称为同位素原子。 同位素原子属于同种元素但不是同种原子。 大多数元素都有同位素原子。如氢有氕、氘、氚三种同位素原子，我们依次用符号写成，表示它们的质子数均为1，中子数依次为0、1、2。 同位素原子在工业、农业、医疗、国防等方面有着广泛的应用，如化学分析、消除细菌、医学诊断、发电等。 3. 离子 （1）离子的定义：离子是带电的原子或原子团。带正电的叫阳离子，如钠离子（符号Na+）；带负电的叫阴离子，如氯离子（符号Cl－）。 （3）离子与分子、原子一样也是构成物质的基本粒子。 如氯化钠（俗称食盐）由钠离子（Na+）和氯离子（Cl－）构成；硫酸铜晶体由铜离子（Cu2+）和硫酸根离子（SO42－）构成。 例1. 元素的种类决定于原子的（） A. 最外层电子数 B. 中子数 C. 电子数 D. 质子数
《原子与原子核的结构》教学设计 学时：2学时，第1学时完成原子的核式结构模型;第2学时完成原子核的组成和质能方程。 一、教材结构框图 二、教学目标设计 (一)知识与技能 1.了解卢瑟福a粒子散射实验，核式结构模型的建立，了解从分析实验结果到提出原子的核式结构学说的过程; 2.知道质子和中子的发现过程及原子核的组成;了解原子物理的研究方法是在实验的基础上进行科学分析; 3.了解原子核的表示方法，了解同位素;了解爱因斯坦质能方程的含义，感受它的科学之美。 (二)过程与方法 通过对原子结构的认识过程的学习，体会物理学解决“黑箱问题”的方法，并理解人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的科学探究永无止境; (三)情感态度与价值观 通过阅读史料，感受前辈科学家为探究真理而毕生奋斗的科学精神。 三、学习重点 卢瑟福的α粒子散射实验的现象及所说明的问题。 四、教学过程设计 第一环节：回顾历史，提出问题
(播放1964年我国第一颗原子弹爆炸成功的视频) 1945年7月16日，美国在新墨西哥州沙漠中阿拉莫戈多的“三一”试验场内30米高的铁塔上，进行了人类有史以来的第一次核试 验;1954年建在前苏联的卡卢加州奥布宁斯克城的世界首座核电 站;1964年我国第一颗原子弹爆炸成功。说明人类已经开始利用原子的核能。 1893年道尔顿(J. Dalton)提出了原子学说：一切物质都由极小的微粒──原子组成。不同的物质，含有不同的原子，不同原子的大小、质量和性质不同。随后被许多实验所证实，并且对许多现象给予了定量的解释。科学的发展证实了原子的存在。当原子学说逐渐被人们接受以后，人们又面临着新的问题：原子到底有多大?原子是如何构成的?内部结构如何?原子是最小的粒子吗…… (出示鸡蛋或者鸡蛋的图片) 问题1：假如你以前从未吃过鸡蛋，甚至没有见过鸡蛋，现在你想知道这东西里面究竟有什么，有什么办法吗? 问题2：如果你不想打碎它，但又想知道这里面有什么，有什么办法吗? 问题3：在陌生的环境中，发现一个不认识的东西。为了了解它，有什么简洁的办法? (黑箱法：指一个系统内部结构不清楚，或根本无法弄清楚时，从外部输入控制信息，使系统内部发生反应后输出信息，再根据其输出信息来研究其功能和特性的一种方法。)
能量最低原理 电子云与原子轨道 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是( ) 【解析】燃放烟火、霓虹灯、燃烧蜡烛等获得的光能都是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的，而平面镜成像则是光线反射的结果。 【答案】 D 2．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为n s1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( ) A．X2YZ3B．X2YZ2 C．XYZ2D．XYZ3 【解析】最外层电子排布为3s23p1和2s22p4的元素分别是Al和O，它们的化合价分别为＋3、－2。最外层电子排布为n s1的元素化合价为＋1，根据化合价代数和为0知C项符合题意。 【答案】 C 3．图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关认识正确的是( ) A．图1中的每个小黑点表示1个电子 B．图2表示1s电子只能在球体内出现 C．图2表明1s轨道呈圆形，有无数对称轴 D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置 【解析】电子云图中的一个小黑点只表示电子曾经在此出现过一次，A错误；图2所
示只是电子在该区域出现的几率大，在此之外也能出现，不过几率很小，B错误；1s轨道在空间呈球形而不是圆形，C错误。 【答案】 D 4．p轨道电子云形状正确叙述为( ) A．球形对称 B．对顶双球 C．极大值在x、y、z轴上的哑铃形 D．互相垂直的梅花瓣形 【解析】p轨道的电子云形状为 【答案】 C 5．下列各能级中轨道数最多的是( ) A．7s B．6p C．5d D．4f 【解析】s轨道是球形对称的，p轨道有3种伸展方向，而d轨道有5种伸展方向，f 轨道有7种伸展方向。因此7s、6p、5d、4f的原子轨道数分别为1、3、5、7。 【答案】 D 6．以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。其中违反了泡利原理的是( ) 【解析】泡利原理是指在一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且自旋状态相反，故A违反了泡利原理。 【答案】 A 7．下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图，据此下列说法错误的是( )
高考物理知识点之原子结构与原子核 考试要点 基本概念 一、原子模型 1．J ．J 汤姆生模型（枣糕模型）——1897年发现电子，认识到原子有复杂结构。 2．卢瑟福的核式结构模型（行星式模型） α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，结果：绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。 卢瑟福由α粒子散射实验提出模型：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运动。 由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15 m 。 3．玻尔模型（引入量子理论） （1）玻尔的三条假设（量子化） ①轨道量子化：原子只能处于不连续的可能轨道中，即原子的可能轨道是不 连续的 ②能量量子化：一个轨道对应一个能级，轨道不连续，所以能量值也是不连续的，这些不连续的能量值叫做能级。在这些能量状态是稳定的，并不向外界辐射能量，叫定态 ③原子可以从一个能级跃迁到另一个能级。原子由高能级向低能级跃迁时，放出光子，在吸收一个光子或通过其他途径获得能量时，则由低能级向高能级跃迁。原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量12E E h -=γ（量子化就是不连续性，n 叫量子数。） α粒子散射实验 卢瑟福 玻尔 结构 α粒子 氢原子的能级图 n E /eV ∞ 0 1 -13.6 2 -3.4 3 4 -0.853 E 1 E 2 E 3
（2）从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。（如在基态，可以吸收E ≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）。 （3）玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论（轨道量子化和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。但由于它保留了过多的经典物理理论（牛顿第二定律、向心力、库仑力等），所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。 4．氢原子中的电子云 对于宏观质点，只要知道它在某一时刻的位置和速度以及受力情况，就可以应用牛顿定律确定该质点运动的轨道，算出它在以后任意时刻的位置和速度。 对电子等微观粒子，牛顿定律已不再适用，因此不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置。玻尔理论中说的“电子轨道”实际上也是没有意义的。更加彻底的量子理论认为，我们只能知道电子在原子核附近各点出现的概率的大小。在不同的能量状态下，电子在各个位置出现的概率是不同的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，画出图来，就像一片云雾一样，可以形象地称之为电子云。 二、天然放射现象 1．天然放射现象——天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。 1895年——汤姆生——电子 1896年——贝可勒尔——天然放射现象 1897年——伦琴——伦琴射线 大于等于83号元素的都具有天然放射性，小于83号的有的也具有天然放射性 2．各种放射线的性质比较 三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较： 如⑴、⑵图所示，在匀 强磁场和匀强电场中 都是β比α的偏转大， γ不偏转；区别是：在 磁场中偏转轨迹是圆 弧，在电场中偏转轨迹 是抛物线。⑶图中γ肯 定打在O点；如果α也打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O点，则α必打在O点下方。 3、半衰期 描述衰变的快慢 由核内部本身决定，与所处的物理和化学状态无关 ⑵⑶
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。2．构成原子的各种粒子之间的关系 （1）核电荷数＝＝核外电子数。如氧原子核内有8个质子，则氧原子核带8个单位正电荷，科学上把原子核所带的电荷数称为核电荷数，故氧原子的核电荷数为8，其核外电子数也为8。 （2）中子数不一定等于质子数。如钠原子的质子数为11，而中子数为12，两者并不相等；而普通氧原子的质子数和中子数均为8，两者相等。 （3）原子核内一定有质子，但不一定有。如普通氢原子核内只有1个质子而没有中子。 3．质子、中子和电子的质量比较 （1）原子的构成及各微粒的质量：
《第3节原子结构的模型》教案 一、教学目标 （一）知识与技能 1、了解a粒子散射实验和卢瑟福的原子核式结构。 2、了解原子核内各种微粒之间的数量关系。 3、了解同位素的概念和结构特点。 4使学生了解原子核内各种微粒的电性。 （二）过程与方法 1、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。 2、知道物质也可以由离子构成，认识离子微粒大小的数量级。 （三）情感态度与价值观 1、了解同位素在实际生活中的用途。 2、培养学生的空间想象能力、抽象思维能力、科学的分析推理能力及对所学知识的应用能力。 3、体会科学理论是不断发展完善的。 二、教学重点 1、a粒子散射实验原理及原子核式结构的建立。 2、组成原子核的几种微粒。 3、构成同位素的粒子的数量关系。 三、教学难点 1、组成原子核的各种微粒之间的联系。 2、离子的概念和形成。 四、教学方法 探究式教学、师生共同讨论、启发、诱导、设问、激疑、形象比喻、讨论、练习、讲述五、教具准备 第1课时：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 第2课时：投影仪、胶片、画面一样的音乐贺卡和普通贺卡、铁锁、电脑 第3课时：投影片、钠、氯气、表面皿
六、课时 3课时 七、教学过程 第1课时 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。
《电子云与原子轨道》教学设计
课堂练习复习提问电子在那里出现的概率小，点密的地方表示电子在那里出现 的概率大。 【问题2】S电子云的原子轨道都是球形的，电子只能出 现在球体内吗？ 【讲解点拨】绘制电子云轮廓图常把电子出现的概率约 为90%的空间圈出来，而电子也出现在球体外，只是概率小 于90%。 【讲解】认识原子轨道能级的电子云轮廓图 演示文稿展示S能级、P能级、d能级的电子云轮廓图。 【提出概念】轨道：量子力学把电子在原子核外的一个 空间运动状态称为一个原子轨道。 PPT：不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图。 教师提问（略） 1.构造原理 2.书写Cl、K、Fe元素原子的核外电子排布式。 小组合作讨论后， 小组代表发言。 加深理解 得出结论：1.所有 原子的任一能层 的S电子云轮廓都 是一个球形，只是 球的半径大小不 同。2.其他空间运 动状态的电子云 都不是球形的。P 电子云是哑铃 状…… 学生回答问题 学生回忆 Cl:1s22s22p63s23p5 K: 1s22s22p63s23p64s1 F e:1s22s22p63s23p63d64s2
教师讲解课堂练习自主构建 课堂小结 二、泡利原理和洪特规则 【讲解】上节课我们学习了电子排布式的画法，下面需 要大家学会电子排布图的画法。电子排布图中每个方框代表 一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。 【板书】C、N的基态原子的电子排布式（略） 1.写出24号、29号元素的电子排布式、电子排布图。 2.阅读元素周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周 期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构 造原理？ 教师引导学生小组讨论，形成补充规则。 相对稳定的状态是： 全充满：（P6，d10,f14） 全空：（P0，d0,f0） 半充满：（P3，d5,f7） 【引导】原子结构示意图、电子排布式、电子排布图不 同化学用语所能反映的粒子结构情况和区别。 结论： 1.原子结构示意图能直观反映粒子核内的质子数和核外 电子层数及各能层上的电子数。 2.电子排布能直观反映粒子各能层、各能级和各轨道的能 量的高低及个轨道上的电子分布情况及电子的自旋状态。 【归纳总结】PPT 1．核外电子排布规则： （1）能量最低原理 （2）泡利原理 （3）洪特规则 2．核外电子排布表示方法： （1）原子结构示意图 （2）电子排布式 （3）电子排布图 听、看、识忆、理 解 练习 1.写O、F、 Al、Si、P原子的电 子排布图。 对比元素周期表， 产生疑问。小组讨 论。 练习2.书写C、N Ca、Cl原子结构示 意图，电子排布 式、电子排布图。 深入理解 归纳、总结、识记
第三章二、原子与原子核的结构 原子的核式结构模型 1909～1911年，英国物理学家卢瑟福（E．Rutherford，1871-1937）和他的助手们进行了α粒子散射的实验：用α射线照射金箔，由于金原子中的带电微粒对仪粒子有库仑力的作用，一些α粒子穿过金箔后会改变原来运动的方向。卢瑟福希望通过对实验现象的分析，来了解原子内部电荷与质量分布的情形。 实验的结果是，绝大多数α粒子穿过金箔后仍大致沿原来的方向前进，但是少数α粒子发生了较大的偏转（图3.2-1）。 图3.2-1 α粒子的散射 实验中观察到的大角度散射使卢瑟福感到惊奇。α粒子的这种大角度散射，不可能是金箔原子内的电子造成的，因为电子的质量很小。这就像子弹碰到尘埃一样，子弹的方向不会发生什么变化。α粒子一定是由于正电荷的作用而散射，而且正电荷的质量一定很大，碰撞时才能使α粒子改变运动方向。卢瑟福猜想：原子中的正电荷与原子的质量一定集中在一个很小的核上。 卢瑟福精确统计了向各个方向散射的α粒子的数目，在此基础上提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在核内，这个核叫做原子核（atomic nucleus），带负电的电子在核外的空间运动着。 按照原子的核式结构模型，原子内部的空间十分空旷。近代研究表明，原子直径的数量级为10-10 m，而原子核直径的数量级仅为10-15m，两者相差十万倍！如果把原子比做直径百米左右的大球，那么原子核只有米粒大小。 原子核的组成 原子核虽然很小，但是也有内部结构。 1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种新的粒子。根据这种粒子在电场和磁场中的偏转，测出了它的质量和电荷，原来它就是氢原子核，叫做质子（proton），用p表示。以后，人们用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中都打出了质子，因而，质子是原子核的组成部分。
《电子云与原子轨道》教学设计 本节内容是人教版高二化学上册所学选修3第一章第一节《原子结构与性质》的第五课时。本节课的授课对象主要是高三上普通班的同学。 一、教学设计思路分析 1、教材分析 本节课的地位和作用：人教版高中化学选修3、第一章第一节“原子结构与性质”（P9页）第五课时，主要内容为“电子云与原子轨道”概念的建立；了解原子核外电子的运动规律，掌握泡利原理、洪特规则；以及掌握不同能层的能级、原子轨道以电子云轮廓图的的关系。 教学重点：通过s电子云、p电子云的轮廓图，加深对电子云、原子轨道含义的理解。 教学难点：学会从电子云模拟轮廓图取理解核外电子的排布特点及特殊性质。 2、学情分析 学生接受能力较强，已处于高二阶段；在该阶段学生对原子结构以及核外电子排布等已有一定的理解，为这节课的学习也奠定了一定的基础。但对核外电子的运动规律以及原子轨道非常陌生，而且不易将泡利原理和洪特规则熟练地运用于原子轨道的理解中。 学生的好奇心强，已具备了探究的意识；掌握了探究必备的相关知识，如知道原子的组成，物质的远动是有规律的，核外电子的运动规律要遵循能量最低原理、洪特规则和泡利原理。 3、教学思路 以学生活动为主体，探究学习方法为基本方法，理论学习与实践相结合，用多媒体展示，通过模型建立，组织学生思考与讨论，从而获得认知。 二、教学方案设计 1、教学目标 知识与技能： （1）使学生领会电子云及原子轨道的基本含义。 （2）使学生理解s电子云、p电子云的轮廓图，加深对电子云、原子轨道含义的理解进一步掌握核外电子的排布及运动规律物质。 过程与方法：
创设学习情景，空间模型，引导学生积极参与探究过程，获取知识和亲身体验。培养学生知识迁移能力，合作学习能力，同时培养学生用普遍联系的观点分析问题。 情感态度与价值观： 培养学生的唯物观，世界是物质的；物质的运动是有规律；培养学生用普遍联系的观点分析问题。 2、教学方法： 教法：讨论法、讲授法指导教学。 学法：自主阅读法、讨论法。 3、教学准备 多媒体设备、PowerPoint课件、 4、教学过程
第三节原子结构的模型 1．核电荷数取决于下列微粒个数中的 ( ) A．质子数 B质子数+中子数 C．中子数 D．都不对 2．在原子的结构中，微粒数目相同的是 ( ) A．质子数和中子数 B．质子数和电子数 C．中子数和电子数 D．都不相同 3．下列微粒：①质子、②中子、③电子，在原子中一定存在的是 ( ) A．①③ B．②③ C．①② D．①②③ 4．科学家制造出原子核内质子皴为112的新原子，关于该新原子的下列叙述正确的是 ( ) A．其核内中子数为112 B．其核外电子数为112 C．原子带正电荷112个 D．以上都不对 5．下列关于原子的叙述正确的是 ( ) A．原子是不能再分的微粒 B．一切物质都是由原子直接构成的 C．一切原子的原子核由质子和中子构成 D．对原子而言，核内质子数必等于核外电子数 6．下列叙述正确的是 ( ) A．属于同位素不同原子即其核电荷数相同但核外电子数不同 B．属于同位素不同原子即其核电荷数相同但中子数不同 C．属于同位素不同原子即其核外电子数相同但核电荷数不同 D．属于同位素不同原子即其中子数相同但核外电子数不同
7．我国自行研制的嫦娥1号月球探测卫星于2007年10月24日18时05分04秒成功发射升空，其任务之一是寻找一种新能源——氮3。氦3的原子核是由一个中子和两个质子构成的，其原子核外电子数为 ( ) A．1 B．2 C．3 D．6 8．有两种原子，所含的质子数相同，下列说法正确的是 ( ) A．它们属于同种元素 B．它们属于不同种元素 C．它们属于同种原子 D．以上叙述都不对 9．下列有关氯化钠的叙述正确的是 ( ) A．氯化钠由氯化钠分子构成 B．氯化钠由钠原子和氯原子构成 C．氯化钠由钠离子和氯离子构成 D．以上叙述都不对 10．硫酸铜晶体由、和构成。 11. 氕、氘、氚三种原子的相同，互为。 12．具有相同的同类原子总称为元素，铁钉、铁锈中都含有。 13．根据组成原子的三种微粒关系填写下表。 原子种 质子数中子数电子致相对原子质量 类 氢 1 1 氧8 8 钠11 23 14．原子由原子核和电子构成的。原子核在原子中所占体积极小，其半径
高中物理原子与原子核知识点总结(必修三) 载自：搜高考网https://www.doczj.com/doc/4913470571.html, 原子、原子核这一章虽然不是重点,但是高考选择题也会涉及到,其实只要记住模型和方程式,就不会在做题上出错,下面的一些总结希望对大家有所帮助. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说,玻尔把量子说引入到核式结构模型之中,建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的,发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程。 整个知识体系，可归结为：两模型(原子的核式结构模型、波尔原子模型)；六子(电子、质子、中子、正电子、粒子、光子)；四变(衰变、人工转变、裂变、聚变)；两方程(核反应方程、质能方程)。 4条守恒定律(电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒)贯串全章。 1.汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开原子的大门. 2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)卢瑟福α粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说 α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，实验现象：结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出：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运动。 由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。 而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾：①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续 3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数)玻尔补充三条假设 ⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。 (本假设是针对原子稳定性提出的) ⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定)(本假设针对线状谱提出) ( ) 辐射(吸收)光子的能量为hf＝E初-E末 氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子可能辐射的光谱线条数为 ]。
新世纪教育网https://www.doczj.com/doc/4913470571.html, 精品资料版权所有@新世纪教育网 一、学习目标 1、了解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、了解原子的构成 二、重点难点 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。 难点：对原子结构知识的初步了解 三、课前自学 1、最早提出原子概念的是谁？最早发现电子的是谁？他提出了什么模型？ 2、阅读教材P8面，说说卢瑟福的核式结构模型。分别是通过什么实验现象得出结论的？ 3、阅读P9，后来那几位科学家对核式结构模型进行了修正？ 4、你能建立一个原子结构图吗？ 四、拓展交流 1、现代原子结构与哪个模型最接近？你能说出原子的结构吗？原子核能够再分吗？ 2、阅读P10面的表格，你能得出哪些结论？ 3、原子是否带电？若不带电，为什么显电中性？ 五、当堂检测 1、下列叙述正确的是 ( ) A、汤姆生建立的“汤姆生模型”认为原子核像太阳，电子像行星绕原子核运行 B、卢瑟福建立的“卢瑟福模型”认为电子像云雾一样出现在原子核周围 C、波尔建立的“分层模型”认为电子在原子核周围分层运动 D、现代科学家认为电子像西瓜籽似地嵌在原子中 2、假如把原子放大到一个大型运动场的话，那么原子核就像运动场内的 ( ) A、一粒芝麻 B、一只乒乓球 C、一只篮球 D、一头水牛 3、如图，α粒子是一种带正电荷的粒子，卢瑟福用α粒子轰击金属箔，发现小部分α粒子发生偏转，极少的α粒子甚至像碰到硬核似地反弹回来，大部分α粒子却能通过原子，这一实验不能说明的是 ( ) 新世纪教育网-- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。版权所有@新世纪教育网
课时跟踪检测（三十八） 原子结构与原子核 对点训练：原子的核式结构 1．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在( ) A ．电子 B ．中子 C ．质子 D ．原子核 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粒子在各点处的加速度方向正确的是( ) A ．M 点 B ．N 点 C ．P 点 D ．Q 点 3．(多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是( ) A ．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 B ．查德威克用α粒子轰击 714N 获得反冲核 817O ，发现了中子 C ．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D ．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型 4．原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原子的n ＝2能级上的电子跃迁到n ＝1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n ＝4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电 子叫做俄歇电子，已知铬原子的能级公式可简化表示为E n ＝－A n 2，式中n ＝1,2,3，…表示不同能级，A 是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是( ) A.1116 A B.716A C.316A D.1316 A 5．(多选) 19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的。关于光电效应和氢原子模型，下列说法正确的是( ) A ．光电效应实验中，入射光足够强就可以有光电流 B ．若某金属的逸出功为W 0，该金属的截止频率为W 0h C ．保持入射光强度不变，增大入射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子数将减小 D ．一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，将向外辐射六种不同频率的光子 6．(多选)已知氢原子的基态能量为E 1，n ＝2、3能级所对应的能量分别为E 2和E 3，大
《原子结构的模型》说课稿 一、说教材 《原子结构的模型》是浙教版八年级下册科学下第一章第三节的内容。在此之前， 学生已经学习了一些物质的特性，知道了分子的概念，并初步形成通过建模的方法来研究一些复杂或微小的事物。这些内容的学习为本节课奠定了知识基础。本节通过对原子结构模型的建立与修正的学习，让学生体验科学家提出问题、建立假设、修正模型的研究方法。另一方面，学好本节课也为后续的元素的性质、周期表、化合物的形成及化合价的学习做好铺垫，所以本节课在整个教材过程中具有十分重要的意义。 教学目标 1、知识与技能 了解原子的构成、原子核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、过程与方法 通过对“原子结构模型的建立和修正”的探究学习,了解原子的结构，体验建模方法在科学研究中的重要性。 3、情感、态度与价值观 通过本节课的学习，培养学生严谨、细致的科学态度，及勇于质疑、探索的科学精神 教学重点 原子结构模型的建立与修正过程，原子的内部结构 教学难点 由于原子本身的质量和体积都很小，学生在生活中方也缺乏相应的感性认识，再说学生对于建模方法的运用还不是很熟悉，所以，我将本节课的教学难点确定为：原子模型的建立与修正过程
为了突破教学重难点，实现预设的教学目标，下面我说说本节课的教法学法：根据教材内容特点以及八年级学生的认知规律，我采用启发式、问题讨论多媒体相结合的教学方法。通过创设轻松、愉快、和谐的课堂氛围，最大限度调动学生学习的积极性和主动性，使学生积极主动参与教学过程中，通过实验、合作、讨论、交流等多种学习方式自主建构知识，培养能力。体验科学学习的方法。 下面我将对如何体现教材的重要性、突破教学重难点以及把握教法学法上做具体的说明，也就是本次说课的最主要环节： 二、教学过程设计 （一）创设情境、导入新课 课一开始，我首先出示中科院北京真空物理实验室用硅原子组成的两个最小的汉字——中国的图片 并提出问题：你知道图片上两个字的实际大小吗？知道是怎样形成的吗？ 通过师生互动、解释图片上文字的有关内容自然引出今天的课题《》。 [这样设计的目的是：为吸引学生注意力，激发学生学习兴趣，又可以对学生进行爱国主义教育。比起复习引入新课具有更好的效果。] （二）合作学习、探索新知 关于原子结构模型的建立过程，我并没有采用传统的教学方法，让学生单纯去记忆原子结构模型的发展史，而是让学生也经历像科学家一样的探究过称，具体的教学设计是这样的：我首先进行提问：你知道原子是谁发现的？当时认为原子是什么形状？ （这样做的目的是：通过复习旧知识，为新知识的学习做好铺垫）接着我再讲述：后来在1897年汤姆生发现原子里有带负电子，而整个原子是电中性的，引导学生进行推测：说明原子里还有什么？为什么？ 在学生推理的基础上，为了进一步激发学生学习的积极性，我再让学生给汤姆生的原子
重难点10 原子结构和原子核 【知识梳理】 一、氢原子光谱、氢原子的能级、能级公式 1．原子的核式结构 （1）电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子。 （2）α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来。 （3）原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。 2．光谱 （1）光谱 用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长（频率）和强度分布的记录，即光谱。 （2）光谱分类 有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱。 有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱。 （3）氢原子光谱的实验规律 巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R ???? 122－1n 2，（n ＝3,4,5，…），R 是里德伯常量，R ＝1.10×107 m －1，n 为量子数。 3．玻尔理论 （1）定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。 （2）跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝E m －E n 。（h 是普朗克常量，h ＝6.63× 10－34 J·s ） （3）轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。 4．氢原子的能级、能级公式 （1）氢原子的能级 能级图如图所示
二、原子与原子核的结构 1.卢瑟福提出了原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是( ) A.α粒子的散射实验 B.对阴极射线的研究 C.天然放射现象的发现 D.质子的发现 解析:卢瑟福根据α粒子的散射实验的结果,提出原子的核式结构模型。故正确选项为A。 答案:A 2. 如图为卢瑟福和他的助手做α粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,关于观察到的现象,下述说法中正确的是( ) A.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多 B.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数只比放在A位置时稍少些 C.放在C、D位置时屏上观察不到闪光 D.放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少 解析:α粒子散射实验现象是判断各选项是否正确的依据。大多数α粒子几乎不发生偏转,少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子几乎返回去。A、B、D正确。
答案:ABD 3.一个原子核Bi,关于这个原子核,下列说法中正确的是( ) A.核外有83个电子,核内有127个质子 B.核外有83个电子,核内有83个质子 C.核内有83个质子、127个中子 D.核内有210个核子 解析:根据原子核的表示方法可知,这种原子核的电荷数为83,质量数为210。因为原子核的电荷数等于核内质子数,故该核内有83个质子。因为原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和,即等于核内核子数,故该核核内有210个核子,其中有127个中子。 答案:BCD 4.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,真空中光速为c,当质子和中子结合成氘核时,放出的能量是( ) A.m3c2 B.(m1+m2)c2 C.(m3-m1-m2)c2 D.(m1+m2-m3)c2 解析:根据ΔE=Δmc2,质子和中子结合成氘核放出的能量是ΔE=(m1+m2-m3)c2,D项正确。 答案:D 5.下列对原子结构的认识中,错误的是( ) A.原子中绝大部分是空的,原子核很小 B.电子在核外空间绕核运动,向心力为库仑力 C.原子的全部正电荷都集中在原子核内 D.原子核的直径大约为10-10m
第二章微粒的模型与符号 第3节原子结构的模型 1、（2019杭州初二章测）如图为原子结构模型的演变图,其中①为道尔顿原子模型，④为近代量子力学原子模型。下列排列符合历史演变顺序的一组是( ) A. ①③②⑤④ B. ①②③④⑤ C. ①⑤③②④ D. ①③⑤④② 【答案】A 【解析】①19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。 ③1897年，英国科学家汤姆生发现了电子，1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型。②1911年英国物理学家卢瑟福(汤姆生的学生)提出了带核的原子结构模型。⑤1913年丹麦物理学家波尔(卢瑟福的学生)引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。④奥地利物理学家薛定谔提出电子云模型(几率说)，为近代量子力学原子模型。故选：A 2、(2019浙江初二期末)根据资料分析并回答下列问题： 自从丹麦科学家玻尔建立了核外电子分层排布的原子模型后，许多科学家进一步深入研究，找到了核外电子排布的许多规律。其中最基本的核外电子排布规律是“288”规律，即当一个原子核外有许多电子分层排布时，先排第一层且最多排两个，再排第二层且最多排8个……最外层最多排8个电子。 当最外层电子排满时，该原子（或离子）是最稳定的。一般，当其最外层电子数少于4时，这种原子易失去电子成为阳离子，显示出金属性：当最外层电子数大于或等于4时，该原子易得到电子成为阴离子，显示出非金属性。 如图所示为某原子结构示意图，则： （1）根据该原子结构示意图，可确定该元素名称为________，元素符号为________； （2）该原子最外层电子数为________，在化学反应中容易________（填“得到”或“失去”）3个电子而成为
原子结构和原子核 一、原子结构光谱和能级跃迁 1．电子的发现 英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，提出了原子的“枣糕模型”． 2．原子的核式结构 (1)1909～1911年，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了核式结构模型． 图1 (2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”，如图1所示． (3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动． 3．氢原子光谱 (1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱． (2)光谱分类 (3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式1 λ＝R( 1 22－ 1 n2)(n ＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)． (4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高．在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义． 4．氢原子的能级结构、能级公式 (1)玻尔理论 ①定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量． ②跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，
这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) ③轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的． (2)能级和半径公式： ①能级公式：E n＝1 n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV. ②半径公式：r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m. 5．氢原子的能级图 能级图如图2所示 图2 二、原子核核反应和核能 1．原子核的组成 (1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子．质子带正电，中子不带电． (2)基本关系 ①核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数． ②质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数． (3)X元素的原子核的符号为A Z X，其中A表示质量数，Z表示核电荷数． 2．天然放射现象 (1)天然放射现象 元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构． (2)放射性同位素的应用与防护 ①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同． ②应用：消除静电、工业探伤、做示踪原子等． ③防护：防止放射性对人体组织的伤害．