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。

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。

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。

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。