2第二节：原子的核式结构模型解析

第二节原子的核式结构模型

白景曦

（西北师范大学第一附属中学甘肃兰州 730070）

摘要

汤姆生发现电子后，提出枣糕式原子模型；卢瑟福和助手做了α粒子散射实验，提出原子的核式结构模型；玻尔根据经典电磁理论和卢瑟福的核式结构模型的矛盾，提出原子的量子化结构模型。

关键词：电子的发现枣糕式模型α粒子散射实验核式结构模型量子化结构模型

引言

很早以前人们就提出组成物质的最小微粒是原子，但是原子是否有内部结构、是否还可以再分呢？同学们的回答一定是肯定的。那么，人们是什么时候发现原子还可以再分？又是如何探索原子的结构的呢？

1897年，汤姆生发现了电子，后来人们又通过气体电离和光电效应实验从物体中打出了电子。通过这些现象，人们意识到原子并不是不可再分的。原子内除了电子外还应该有带正电的物质，它们是怎么构成原子的呢？本节课我们来研究第三节：原子的结构。

第1课时：原子的核式结构

新课教学：

一、原子的结构

1．电子的发现

1897年英国物理学家汤姆生在研究低压气体放电——阴极射线时发现了电子。汤姆生对阴极射线进行了一系列的实验研究，确定了阴极射线中粒子带负电，并计算出了它的荷质比m

e ，通过进一步的研究发现它的电量跟氢离子的电量基本相同，质量比氢离子小得多，后来人们称之为电子，是原子的组成部分。阴极射线是高速电子流，电子的发现对揭示原子结构具有重大意义，它是近代物理三大发现（X 射线、放射性、电子）之一。

思考：既然电子是原子的组成部分，而原子又是中性的，那么原子里还存在带什么电的物质？既然电子质量很小，那么原子的质量绝大部分集中在哪里？带正电的物质和带负电的电子是如何组成原子的呢？

2．汤姆生的原子结构（枣糕型）

（1）枣糕式模型：汤姆生提出，原子是由带负电的电

子和带正电的物质组成，原子是一个球体，带正电的物质

均匀的分布在原子中——就象枣糕中的米粒，电子嵌在原

子中——就象枣糕中的枣子，且在平衡位置振动。

（2）应用：汤姆生原子模型能解释一些实验事实——如原子是中性的。在汤姆生发表论文10年后，即1909年到1911年，他的学生卢瑟福和同事们做了一个著名的α粒子散射实验，这个实验现象无法用汤姆生原子模型来正确解释——说明

汤姆生原子模型有不正确的地方，卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构学说。

3．原子的核式结构

（1）α粒子散射实验（P62）

装备：如图，α粒子源、金箔

（很薄，约1微米左右）、带荧光

屏的显微镜、带荧光屏的显微镜可以沿图中虚线转动，整个装置放在

真空中。

实验及设想：用α粒子轰击金箔，由于金原子中的带电微粒对α粒子有库仑力的作用，一些α粒子穿过金箔后会改变原来的运动方向，这种现象叫做α粒子散射。卢瑟福希望通过对散射的研究的分析，来了解原子内部电荷与质量的分布情况。

实验现象：绝大多数α粒子不偏转；

少数α粒子发生了较大角度的偏转；

极少数α粒子发生了大角度偏转，甚至被反弹回来。

α

实验现象分析：

按汤姆生模型分析，α粒子穿过汤姆生原子模型有两种可能，

①与电子相碰，②受到静电斥力。因为电子的质量很小，α粒子打

在电子上，就象子弹打在一颗尘埃上一样，运动方向不可能发生什

么变化；当α粒子通过金箔时受静电斥力作用，但由于带正电的物

质均匀分布，所以正电荷对α粒子的斥力大部分相互抵消，也不会使α粒子产生大角度偏转。

思考：什么样的原子结构会出现这样的实验现象呢？

因为电子的质量很小，α粒子打在电子上，就象子弹打在一颗尘埃上一样，运动方向不可能发生什么变化。α粒子的偏转一定是带正电的物质引起的，大多数α粒子不偏转的原因是它们运动过程中没有受到带正电的物质的斥力作用，说明原子内几乎是“空”的；少数α粒子发生较大偏转，说明带正电的物质对它们产生了库仑斥力的作用；极少数α粒子发生大角度偏转，说明它们和带正电的物质发生了很大的作用力——撞击，而且这种物质占据的空间很小。

（2）原子的核式结构

英国物理学家卢瑟福在α粒子散射实验的基础上，于1911年提出了原子核式结构学说。

在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，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绕着核旋转。

学生讨论：用原子核式结构学说解释α粒子散射实验。

小结：按卢瑟福的原子核式结构模型，原子内部是十分“空旷”的，近年来的研究表明，原子直径的数量级（实际上是电子的活动范围的数量级）为10

－10m ，而原子核直径的数量级为10－15m ，两者的直径相差十万倍。如果把原子直径比做直径为百米左右的大球，那么原子核则只有毫米左右米粒大小。所以，α粒子通过金箔时，如入“无人之景”，绝大多数α

粒子碰不到质量和电量都较大的原子核，只有少子从原子核附近经过，受电场力

作用较大而发生较大的偏转。只有极少数的数α粒粒子跟原子核发生“碰撞”，从而发生大角度偏转，但这种“碰撞”发生的可能性极小。

学生讨论：卢瑟福原子模型和汤姆生原子模型的相同之处和不同之处是什么？

相同点：①原子都由带负电的电子和带正电的物质组成，且正负电荷相等；②电子质量很小，原子的质量几乎全部集中在带正电的物质上。

不同点：①有核和无核；②空和实（虽空但有核）；③电子转与不转（绕核）。教师：卢瑟福是肯定了汤氏原子模型的正确方面，否定了不切实际的部分后提出自己的学说的，这是在肯定的基础上的否定，使认识向前发展。——辩证的否定是事物发展的重要环节。

结论

本节课收获如下：

1. 知识：（1）电子的发现；（2）枣糕式模型；（3）α粒子散射实验；（4）原子的核式结构。

2. 方法：实验法、归纳法、分析法

第2课时：能级

复习：

1．α粒子散射实验现象有哪些？

2．原子的核式结构模型的内容是什么？

引言

原子的“核式结构”，是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的。卢瑟福的核式结构模型能很好的解释有关的实验现象，得到了多数人的支持。卢瑟福的核式结构模型有缺陷吗？本节课我们就来研究这个问题。

新课教学

一、卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾

1．原子是不稳定的。

经典的电磁理论认为电子绕原子核旋转，则一定具有加速度，作变速运动，作变速运动的电子产生变化的电场，因而电子向外辐射能量——辐射电磁波，因此随着它的能量减少，电子运行的轨道半径也减小，最终要落入原子核中——造成原子塌陷，这样看来原子是不稳定的。而实际上原子是稳定的。

2．大量原子的光谱将是包含一切频率的连续光谱。

经典的电磁理论认为电子绕核运行的轨道不断的变化，它向外辐射电磁波的频率应该等于绕核旋转的频率。因此在轨道不断减小的过程中原子辐射一切频率的电

磁波，大量原子的发光光谱应该是连续光谱。而实际上，原子光谱是不连续的线状光谱。

课件观察：原子的线状光谱。

卢瑟福的学说跟经典的电磁理论发生了矛盾，这些矛盾说明，从宏观现象总结出的经典电磁理论不适用与原子这样小的粒子产生的微观现象。为了解决这些矛盾，许多物理学家做了努力和探索，其中丹麦的物理学家——玻尔提出了较好的解决方法。

二、玻尔的原子模型理论

1．玻尔原子模型理论的基础

（1）卢瑟福的原子核式结构；

（2）普朗克的量子理论，νh

E =；（3）光谱学，特别是氢光谱实验中测得的实验数据。

2．玻尔原子模型理论的主要内容——三个假设

（1）能量量子化假设

原子只能处于一系列不连续的能量状态之中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。

说明：这一说法和事实是符合得很好的，电子并没有被库仑力吸引到核上，就像行星绕着太阳运动一样。这里所说的定态是指原子可能的一种能量状态，有某一数值的能量，这些能量是电子的动能和电势能的总和。

（2）跃迁量子化假设

原子从一种定态（设能量为E 2）跃迁到另一种定态（设能量为E 1）时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即

2E h -ν

当E 2＞E 1时，辐射光子；当E 2＜E 1时，吸收光子。（3）轨道量子化假设

原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道，由于原子的能量状态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的，即电子不能在任意半径的轨道上运行，只有满足下列条件的轨道才是可能的：轨道的半径r 跟电子的动量mv 的乘积等于

π

2h

的整数倍，即

, 3, 2, 1,

2=n nh

。式中n 是正整数，叫量子数。

玻尔的原子模型解决了原子的稳定性问题，玻尔在这几个假设的基础上利用经典的电磁理论和牛顿力学，计算出了氢的电子的各条可能轨道的半径和电子在各轨道上运动时的能量。

三、氢原子轨道半径的大小和能级

1．电子的轨道半径的大小：氢原子的电子的各条可能轨道的半径r n ：

r n =n 2r 1

r 1代表第一条（离核最近的一条）可能轨道的半径，r 1=0.53×10－10

m。

例：n=2, r 2=2.12×10－10

m

2．能级

（1）原子在各个定态时的能量值E n 称为原子的能级。它对应电子在各条可能轨道上运动时的能量E n （包括动能和势能）

, 3, 2, 11=n n

E E n

E 1代表电子在第一条可能轨道（r 1）上运动时的能量，E 1=－13.6eV 。

说明：计算能量时取离核无限远处的电势能为零，电子带负电，在正电荷的场中为负值，电子的动能为电势能绝对值的一半，总能量为负值。

例：当n =2时，E 2=－3.4eV ；

当n =3时，E 3=－1.51eV ；当n =4时，E 4=－0.85eV ；……

（2）基态和激发态

基态：在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫基态。

激发态：原子处于较高能级时，电子在离核较远的轨道上运动，这种定态叫激发态。 3．原子发光（1）原子光谱

原子从基态向激发态跃迁，电子克服库仑引力做功增大电势能，原子的能量增加要吸收能量；

原子也可以从能量较高的激发态向能量较低的激发态或基态跃迁，电子所受库仑力做正功，电势能减小，原子的能量减少要辐射出能量，这一能量以光子的形式放出；

明确：原子的能量增加是因为电子增加的电势能大于电子减少的动能；反之原子的能量减少是因为电子减少的电势能大于电子增加的动能。原子无论吸收能量还是辐射能量，这个能量都不是任意的，而是等于原子发生跃迁的两个能级间的能量差：

2E h -ν

原子光谱：原子从高能级跃迁到低能级时，辐射的光子的能量是不连续的，波长也是不连续的，所以其光谱是若干条不连续的亮线，这种分立的线状光谱叫原子光谱。如课本彩图所示。

（2）氢的原子光谱

氢原子中只有一个核外电子，这个电子在某个时刻只能在某个可能轨道上，或者说在某个时间内，由某轨道跃迁到另一轨道——可能情况只有一种。可是，通常容器盛有的氢气，总是千千万万个原子在一起，这些原子核外电子跃迁时，就会有各种情况出现了。但是这些跃迁不外乎是“能级图”中表示出来的那些情况。

说明，真空中可见光的波长及频率范围：波长，770nm ——400nm ；频率，3.9×1014——7.5×1014Hz ；光子能量，1.6——3.1eV 。巩固练习：

例1：根据玻尔理论，在氢原子中量子数n 越大，则（） A ．原子轨道半径越小； B．核外电子速度越小； C ．原子能级的能量越小； D．原子的电势能越大。解析：由12r n r n 得，n 越大，电子的轨道半径r n 越大。A 错误；

n －13.6

－3.4

－1.51 －0.85 －0.54

E （eV ）

由n n r v m r e K

22

2=（不计万有引力）得：n

n

n r mr Ke

v 1

2

∝

，B 正确；由???

??

?

-=eV E E n E n 6. 131112E n ＞E 1，C 错误；

r 增大时，库仑力做负功，电势能增大，D 正确。

例2：已知，氢原子基态的电子轨道半径为r 1=0.53×10－10

m ，基态的能级为E 1=－13.6eV 。

（1）求电子在n=2的轨道上运动形成的等效电流。

（2）有一群氢原子处于量子数n=4的激发态，求这些氢原子向低能态跃迁时所辐射的光子的频率可能有几种。

（3）计算这几条光谱线中最长的波长，这种波长的光能否使铯发生光电效应（已知铯的极限频率是4.545×1014

Hz ）。

（4）能量为12eV 的光子能否使处于基态的氢原子受到激发？能否使处于n=2的氢原子电离？动能为12eV 的实物粒子（如电子、质子等）能否使处于基态的氢原子受到激发？

解析：（1）T

e

I r r n r r T r e ==?1

12

222

22

24 2π

得： (102. 1164

1

12A mr K r e I -?≈

（2）最多有6条谱线。

（3）这6条谱线中波长最长的是由n=4跃迁到n=3的一条。ννc J eV E E E E h E ?==-==?-19113410056. 166. 034

得：m m E hc μ

884. 110884. 110

056. 11031063. 66

198

34=?=?????---

－13.6

－3.4

－1.51 －0.85 E n /eV n

(106. 110

63. 610056. 114

3419

Hz h E ?≈???--ν ν＜0ν，所以不能使铯发生光电效应。

（4）光子不能使处于基态的氢原子受到激发，可以使处于n=2的氢原子电离。因为物体吸收光子时必须全部吸收，否则就一点也不吸收；若吸收光子使原子由低能态跃迁到高能态，则光子的能量必须是这两能级间的能量差，若吸收光子可使原子电离，则只要光子的能量大于其电离能即可被原子吸收。

E =12eV的实物粒子可以使处于基态的氢原子受到激发，原子吸收实物粒子的能量时，

可只吸收其一部分能量（这部分能量一定等于其跃迁时的两能级能量之差；若吸收能量可使原子电离，则只要吸收的能量大于其电离能即可）。

四、光谱分析

1. 概念：由于不同原子的结构不同，所以每种元素光谱（特征谱线）中的谱线分布都与其他元素不同，因此，可通过光谱来鉴别物质、判断他的化学成分，这种方法叫光谱分析。

2. 特点：灵敏度高、分析迅速工作效率高、准确性高。

3. 应用：判断物质的纯度、发现矿石中的微量元素和稀有元素、发现新元素、分析天体的物质成分。

五、玻尔理论的成功和局限性

1. 成功：玻尔理论的关键是从“不连续”的观点即量子论观点理解电子的可能轨道和能量状态。玻尔理论成功的解释了氢光谱。

2. 局限性：由于过多的以来经典理论，所以只能解释氢光谱，不能解释其他原子的光谱。原因是电子具有波动性，电子绕核运动的轨道是不存在的，所谓电子的运动轨道只是电子出现几率比较大的位置，电子在特定的能量状态下出现在空间各点的几率大小，可以用电子云来表示。直到1925年以后由海森伯、薛定谔、狄拉克等人建立了“量子力学”，成功的解释了原子光谱以及原子、分子、固体以及微观粒子的碰撞等众多问题。

2009-2010 高二物理教案西北师大附中白景曦 - 11 - 结论知识：核式结构模型与经典电磁理论的矛盾；玻尔的量子化结构模型；氢原子的能级和电子的轨道半径；原子光谱；玻尔模型的成功和局限性。方法：问题——猜想——应用——实验验证布置作业教学后记参考文献： [1] 人民教育出版社物理室编著．物理第二册教师教学用书．北京：人民教育出版社， 2003. [2] 人民教育出版社物理室编著．物理第二册（必修加选修）．北京：人民教育出版社，2006. [3] 人民教育出版社．延边教育出版社编著．物理第二册（必修加选修）教案．吉林：延边教育出版社，2008. [4] 马兰刚著．物理第二册（必修加选修）教案．甘肃：未来教育出版社，待版． [5] 杜鸿宝著．高二物理教案．甘肃：未来教育出版社，（等待出版）．

《原子的核式结构模型》

原子的核式结构模型 【学习目标】 1、知识与技能 （1）了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据；（2）知道粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。 2、过程与方法 （1）通过对粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力； （2）通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用； （3）了解研究微观现象。 3、情感、态度与价值观 （1）通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神； （2）通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。 【自主学习】 填一填：卢瑟福对α粒子散射实验中少数粒子大角度偏转分析后提出了原子的核式结构模型，即占因原子质量绝大部分的带正电的物质体积很小而被称为原子核，其半径R的数量级为10-15m。通过α粒子散射实验确定各元素原子核的电荷量，从而推断原子内的电子数。 【典例剖析】 [例题1] 在α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，α粒子符合下列哪些情况( ) A．动能最小 B．势能最小 C．α粒子与原子核组成的系统能量最小 D．所受原子核斥力最大 [例题2]实验测得α粒子与金核作对心碰撞时所能达到的离金核的最小距离约为2×10—14m，由此数据估算金核的密度（金原子序数79，质量数197）。 【课堂训练】 1.下列叙述中，符合物理学史实的是 A.汤姆生发现了电子，并由此提出了原子的核式结构学说

鲁科版化学选修3《原子结构模型》教案

鲁科版化学选修3《原子结构模型》教案 【学习目标】 1、知识与技能目标 （1）了解“玻尔原子结构模型”，知道其合理因素和存在的不足。初步认识原子结构的量子力学模型 （2）能利用“玻尔原子结构模型”解释氢原子的线状光谱。 （3）能用n、ι、m、ms四个量子数描述核外电子的运动状态。 （4）知道n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制 （5）了解原子轨道和电子云的概念及形状，能正确书写能级符号及原子轨道符号 2、过程与方法目标 （1）通过介绍几种原子结构模型，培养学生分析和评价能力。 （2）通过原子结构模型不断发展、完善的过程，使学生认识到化学实验对化学理论发展的重要意义，使学生感受到在学生阶段就要认真作实验、认真记录实验现象。 （3）通过自主学习，培养学生自学能力和创造性思维能力。 （4）通过介绍四个量子数及有关量子限制，使学生感受到科学的严密性。 3、情感态度·价值观目标 （1）通过原子结构模型不断发展、完善的过程教学，培养学生科学精神和科学态度。（2）通过合作学习，培养团队精神。 【学习重点】1、基态、激发态及能量量子化的概念。 2、利用跃迁规则，解释氢原子光谱是线状光谱及其他光谱现象。 3、用四个量子数描述核外电子的运动状态。 【学习难点】1、n、ι、m、ms的相互关系及有关量子限制。 2、原子轨道和电子云的概念 第1课时 【自主预习提纲】 一、原子结构理论发展史： 1、1803年提出原子是一个“实心球体”建立原子学说的是英国化学家，1903 年汤姆逊提出原子结构的“”模型，1911年卢瑟福提出了原子结构的模型，1913年玻尔提出的原子结构模型，建立于20世纪20年代中期的模型已成为现代化学的理论基础。 二、必修中学习的原子核外电子排布规律： (1)原子核外的电子是________排布的，研究表明已知原子的核外电子共分为______

原子模型发展史

原子结构理论模型发展史 道尔顿的原子模型 英国自然科学家约翰·道尔顿将古希腊思辨的原子论改造成定量的化学理论，提出了世界上第一个原子的理论模型。他的理论主要有以下三点[11]： ①所有物质都是由非常微小的、不可再分的物质微粒即原子组成； ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同，不同元素的原子，主要表现为质量的不同； ③原子是微小的、不可再分的实心球体； ④原子是参加化学变化的最小单位，在化学反应中，原子仅仅是重新排列，而不会被创造或者消失。 虽然，经过后人证实，这是一个失败的理论模型，但，道尔顿第一次将原子从哲学带入化学研究中，明确了今后化学家们努力的方向，化学真正从古老的炼金术中摆脱出来，道尔顿也因此被后人誉为“近代化学之父”。 葡萄干布丁模型 葡萄干布丁模型由汤姆生提出，是第一个存在着亚原子结构的原子模型。 汤姆生在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干布丁模型，汤姆生认为[11]： ①正电荷像流体一样均匀分布在原子中，电子就像葡萄干一样散布在正电荷中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消； ②在受到激发时，电子会离开原子，产生阴极射线。 汤姆生的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验（散射实验），否认了葡萄干布丁模型的正确性。 土星模型 在汤姆生提出葡萄干布丁模型同年，日本科学家提出了土星模型，认为电子并不是均匀分布，而是集中分布在原子核外围的一个固定轨道上[16]。 行星模型 行星模型由卢瑟福在提出，以经典电磁学为理论基础，主要内容有[11]： ①原子的大部分体积是空的； ②在原子的中心有一个体积很小、密度极大的原子核； 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。带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。 随着科学的进步，氢原子线状光谱的事实表明行星模型是不正确的。 玻尔的原子模型 为了解释氢原子线状光谱这一事实，卢瑟福的学生玻尔接受了普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念在行星模型的基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。玻尔原子结构模型的基本观点是[12]： ①原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道（orbit)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（E），且能量是量子化的，轨道能量值依n（1，2，3，...）的增大而升高，n称为量子数。而不同的轨道则分别被命名为K（n=1)、L(n=2)、N(n=3)、O(n=4)、P(n=5)。 ③当且仅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。 玻尔的原子模型很好的解释了氢原子的线状光谱，但对于更加复杂的光谱现象却无能为力。现代量子力学模型 物理学家德布罗意、薛定谔和海森堡等人，经过13年的艰苦论证，在现代量子力学模型在玻尔原子模型的基础上很好地解释了许多复杂的光谱现象，其核心是波动力学。在玻尔原子

高中物理人教版选修3-5 18.2《原子的核式结构模型》教案设计

原子的核式结构 一、教学目标 1．知识与技能 ①了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。 ②知道ɑ粒子散射实验的实验方法和实验现象以及原子核式结构模型的主要内容。 2．过程与方法 ①通过对ɑ粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。 ②通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。 ③了解研究微观现象的方法。 3．情感态度与价值观 ①通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。 ②通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。 二、教学重点 ①引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定“枣糕模型”，得出原子的核式结构。 ②在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法。 三、教学难点 引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定“枣糕模型”，得出原子的核式结构模型。 四、教学资源 多媒体教学设备、PPT多媒体课件、网上下载的FLASH小课件。 五、教学过程 1．回顾历史，引入新课

通过播放1964年我国第一颗原子弹爆炸成功的视频，介绍人类现在已经开始利用原子的核能，其实早在1897年，汤姆孙就发现了电子，使人类第一次敲开原子世界的大门，今天我们就循着前人的足迹研究原子内部结构的发现过程。 2．发现电子，提出问题 汤姆孙发现电子，根据原子呈电中性，原子内还有带正电部分，那么原子内部具有怎样的结构呢？汤姆孙提出了原子的葡萄干布丁模型，动画展示原子葡萄干布丁模型，汤姆孙的原子葡萄干布丁模型虽然能够解释一些物理现象，但无法解释卢瑟福α粒子散射实验3．ɑ粒子散射实验原理、装置、实验现象 ɑ粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。ɑ粒子散射实验在课堂上无法直接演示，利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的ɑ粒子。动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象，并且要让学生了解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。α粒子散射实验的数据 教师适时提问：根据以上实验数据，用科学语言表述实验结果： 学生分组讨论交流得到实验结果：绝大多数沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。 教师再次提问：根据汤姆孙原子模型分析，α粒子轰击金箔后应出现什么情况？ ①α粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？ ②按照汤姆孙原子模型，α粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？ 学生分组讨论交流得到结果：

化学鲁科选修三同步练习：1第1节原子结构模型第1课时 含答案

自我小测 夯基达标 1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．汤姆逊B．卢瑟福 C．道尔顿D．玻尔 2玻尔理论不能解释() A．氢原子光谱为线状光谱 B．在一给定的稳定轨道上，运动的核外电子不辐射能量 C．电子从一个轨道(能量为Ei)跃迁到另一个轨道(能量为Ej)时会辐射或吸收能量，且该能量与两个轨道的能量差有关 D．有外加磁场时氢原子光谱增加多条谱线 3对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是() A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 4首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子的稳定性的科学家是() A．道尔顿B．门捷列夫 C．波尔D．卢瑟福 5现在，科学家研究发现，质子和中子里面还有更小的微粒夸克，夸克是基本微粒不可分。目前普遍认为，质子和中子都是由称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量为2/3e，d夸克带电量为－1/3e，e为基元电荷。下列论断可能正确的是() A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成 C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成

D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成 61913年，丹麦科学家玻尔第一次认识到氢原子光谱是氢原子的电子跃迁产生的。玻尔的原子结构理论，一个很大的成就是() A．证明了原子核外电子在圆形轨道上运动 B．提出了原子核是可以进一步细分的 C．解决了氢原子光谱和原子能级之间的关系 D．应用了量子力学理论中的概念和方法 7同一原子的基态和激发态相比较() A．基态时的能量比激发态时高 B．基态时比较稳定 C．基态时的能量比激发态时低 D．激发态时比较稳定 8正电子、负质子等都是反粒子。它们跟通常所说的电子、质子相比较，质量相等但电性相反。科学家设想在宇宙中可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质；物质与反物质相遇会产生“湮灭”现象，释放出巨大的能量，在能源研究领域中前景可观。请你推测，反氢原子的结构可能是() A．由一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子构成 B．由一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成 C．由一个带正电荷的质子和一个带正电荷的电子构成 D．由一个带负电荷的质子和一个带负电荷的电子构成 9日光等白光经棱镜折射后产生的是______光谱。原子光谱则与之不同，它是由不连续特征谱线组成的，称为______光谱。 根据原子光谱谱线分析结果，可以得到的认识是原子轨道能量变化是不连续的，这种情况又称为原子的能量是______化的。 能力提升 10．请你运用所学的化学知识判断，下列有关化学观念的叙述错误的是() A．几千万年前地球上一条恐龙体内的某个原子可能在你的身体里 B．用斧头将木块一劈为二，在这个过程中个别原子恰好分成更小微粒 C．一定条件下，金属钠可以成为绝缘体

原子结构模型的教学设计

《原子结构的模型》教学设计 浙江省海宁市实验初中宋竺 《原子结构的模型》是学生在教师的指导下，进行自主的学习、合作学习。案例的动画模型有直观、形象的优点，动画与单纯用语言描述相比，教学效果较好。 一、教学分析 （一）教材分析 本节为浙教版初中《科学》八年级（下）第一章《粒子的模型与符号》的第3节第一课时，本节两个课时，第一课时主要对学生学习原子结构模型的建立完善。让学生沿着科学家的道路去构建原子模型，同时渗透模型的构建方法。通过对有关科学家和其研究的介绍，培养学生的科学兴趣，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。教会学生学会观察、学会分析、学会总结，帮助学生认知，从而帮助学生构建知识。 本节的基本概念和基础原理多，如原子结构的概念，这些内容抽象，肉眼不可见，远离学生的生活，所以运用了大量的图片和动画来展示或模拟结构，使之形象化，便于直观认识。 本节还密切联系现代生活、生产和科学技术的实际，有着浓郁的生活气息和时代气息。使学生更好地理解科学与生活、科学与社会的关系。 （二）学生分析 从知识水平来看，本节内容抽象，肉眼又不可见，远离生活，学生难以理解，但学生在学习了前面的模型、符号的建立与作用，物质与微观粒子模型的基础上，继续来学习原子结构的模型，有一定的微观认识基础。 从人的思维发展阶段看，初中的学生还处于具体形象思维的阶段，要使他们形成正确的微观的结构表象和概念，需要教师提供直观的动画模型，帮助学生由感性认识上升到理性认识，帮助学生构建知识。 从学生的学习兴趣看，本节的丰富内容，精美的图片，与生活、科技紧密接合的事例，激起了学生探索科学的兴趣。 （三）网络教室 学生上课时可以直接查找网络或到自主学习网站学习，方便快捷，课堂容量大。

原子核式结构模型

《2 原子的核式结构模型》教学设计 一、教材分析： 这一节是本章的重点，高考的热点，尤其是α粒子散射实验及其现象。让学生认识到实验对理论发展的重要作用，知道物理模型建立的意义及其局限性。从汤姆孙的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立，既渗透科学探究的因素教学，又进行了模型法的教学，并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识，指出大自然的和谐统一的美，渗透哲学教育。通过学生对α粒子散射实验现象的讨论与交流，顺理成章地否定了枣糕模型，并建立新的模型。 原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击，用高速的α粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。二、教学目标： （一）知识与技能 1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。 2．知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。 （二）过程与方法 1．通过对α粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。 2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。 3．了解研究微观现象。 （三）情感、态度与价值观 1．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。 2．通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。 3、让学生参与问题的解决，参与科学研究的良好学习习惯，逐步积蓄探究热情，培养学生勇于探究的精神，探究能力和合作精神。 三、教学重点难点： 重点：1．引导学生小组自主思考讨论在于对α粒子散射实验的结果分析从而否定汤姆孙的枣糕模型，得出原子的核式结构； 2．在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法； 难点：引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构 四、学情分析： 根据学生的具体情况设计教案、设计难度梯度，努力保证课堂时效性。学生观察ɑ粒子散射实验现象进行讨论和通过观察实验现象推理出卢瑟福的原子的结构模型会有一定的困难，因此对提出的3个问题，前二个问题放手让学生进行小组讨论，对于问题3采用先让学生猜想，师生共同分析

32原子的构成第一课时教案

课题2原子的构成（第一课时） 【核心素养】 从原子结构模型、理论的发展历程中，让学生体验假说、模型、实验等方法在微观世界研究中的作用。 【教学目标】 1?知道原子的结构； 2.知道原子结构的发现史。 【教学重点】原子的构成，依据现象分析本质的思维方法 【教学难点】原子的结构 【教学方法】自学探究，小组合作 【课前准备】 学生完成教师发布的课前预习任务，教师通过预习反馈，了解学生的薄弱点。 【教学过程】

课题2:原子的结构（第一课时） 导学案 一、学习目标： 1知道原子结构的发现 2知道原子的结构 【情境导入】 1945年7月16日人类第一颗原子弹爆炸成功，原子弹的巨大威力是如何产生的

呢？ 二.自主探究：了解原子的结构 问题1：从资料上看原子结构的发现主要经历了哪几个阶段？请用简洁的语言概括每个阶段的核心观点和探究方法。

过渡：那么科学发展到今天，人类又是如何认识原子结构的呢? 【阅读】教材第53页的内容，完成以下问题 1描述原子的构成，充分想象原子的空间结构。 原子的构成 厂| ____ （带一个单位的_____ ） 原子三（带—电）［ _________ （不带电） （____） L_________ （带一个单位的___________ ） 2 .原子中有带电的粒子，那么整个原子为什么不显电性？归纳：原子中 核电荷数= __________ 数= _________ 数 3.小组合作： 根据表3-1,几种原子的构成，你能找出哪些规律？ 思考讨论 通过今天的学习，你认为资料上的几位科学家的原子结构理论有哪些不足? 从中你得到什么启示？ 课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？

2017-2018学年上海交大附中高一化学练习1-原子结构模型

高一化学练习1—原子结构模型 一、选择题（每小题只有一个选项） 1、下列说法中，不属于道尔顿近代原子论要点的是（） A. 同一元素的原子质量相同 B. 原子中正电荷均匀分布在整个原子中 C. 原子在化学变化中保持其不可再分性 D. 化合物中各种原子按照简单整数比结合 2、道尔顿的原子学说是现代化学的开端，道尔顿原子论认为：①原子时不可再分的粒子 ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同③原子是微小的实心球体。从现代观点来看，这三个论点不确切的是（） A. ①②③ B. ①② C. ①③ D. ②③ 3、下列不是Joseph John Thomson 的伟大贡献的是（） A. 发现电子 B. 测量出了电子的电荷与质量比 C. 提出了原子结构的行星模型 D. 打破了原子不可分的传统观念 4、汤姆逊提出葡萄干面包模型的主要依据是（） ①原子的构成中有电子②原子的构成中有质子③原子的构成中有中子④整个原子是电中性的 A. ①②③ B. ①③ C. ①④ D. ②④ 5、下列关于原子的叙述中，正确的是（） A. 原子是不可再分的微粒 B. 原子在任何变化中都保持不变 C. 原子是化学变化中的最小微粒 D. 原子最早是由墨子所提出的 6、科学家从下列哪些发现推测出原子具有复杂的结构（） ①电子的发现②放射性的发现③质量守恒定律的发现④空气组成的发现 A. ① B. ①② C. ①②③ D. ①②③④ 7、与现代物质结构学说最接近的原子结构模型是（） A. 原子是不可再分的微粒 B. 原子在任何变化中都保持不变 C. 原子是化学变化中的最小微粒 D. 原子最早是由墨子所提出的 8、宇宙大爆炸理论认为在宇宙爆炸之初，首先产生了中子，中子分裂产生质子和电子，随

高中物理：原子的核式结构模型教案

第十八章原子结构 新课标要求 1．内容标准 （1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验. 例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验. （2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构. 例2 了解光谱分析在科学技术中的应用. 2．活动建议 观看有关原子结构的科普影片. 新课程学习 高中物理：原子的核式结构模型教案 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据. 2．知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容. （二）过程与方法 1．通过对α粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力. 2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用.

3．了解研究微观现象. （三）情感、态度与价值观 1．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神. 2．通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义. ★教学重点 1．引导学生小组自主思考讨论在于对 粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构； 2．在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法； ★教学难点 引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干布丁模型，得出原子的核式结构 ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流. ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 讲述：汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的葡萄干布丁模型. 学生活动：师生共同得出汤姆生的原子葡萄干布丁模型. 点评：用动画展示原子葡萄干布丁模型.

浙江省义乌市第三中学高中化学 第3单元 课时1原子结构模型的演变教学设计 新人教版必修1

原子结构模型的演变 一、学习目标 1. 通过原子结构模型演变的学习，了解原子结构模型演变的历史，了解科学家探索原子结构的艰难过程。认识实验、假说、模型等科学方法对化学研究的作用。体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。 2.了解钠、镁、氯等常见元素原子的核外电子排布情况，知道它们在化学反应过程中通过得失电子使最外层达到8电子稳定结构的事实。通过氧化镁的形成了解镁与氧气反应的本质。了解化合价与最外层电子的关系。 3.知道化学科学的主要研究对象，了解化学学科发展的趋势。 二、重点、难点 重点：原子结构模型的发展演变 镁和氧气发生化学反应的本质 难点：镁和氧气发生化学的本质 三、设计思路 本课设计先让学生描绘自己的原子结构模型，继而追随科学家的脚步，通过交流讨论，逐步探讨各种原子结构模型存在的问题，并提出改进意见，让学生主动参与人类探索原子结构的基本历程，同时也可体会科学探索过程的艰难曲折。通过镁和氧气形成氧化镁的微观本质的揭示，初步认识化学家眼中的微观物质世界。 四、教学过程 [导入] 观看视频：扫描隧道显微镜下的一粒沙子。今天我们还将进入更加微观的层次，了解人类对于原子结构的认识。你认为我们可以通过什么样的方法去认识原子的内部结构呢？ 直接法和间接法，直接法努力的方向是观察技术的提高和观察工具的改进，而间接法则依赖精巧的实验和大胆的假设。事实上直到今天即使借助扫描隧道显微镜也无法观察到原子的内部结构，所以在人们认识原子结构的过程中，实验和假设以及模型起了很大的作用。 一、中国古代物质观 [提出问题]我们通常接触的物体，总是可以被分割的（折断粉笔）。但是我们能不能无限地这样分割下去呢？

师生三代共建原子结构模型

师生三代共建原子结构模型 河南省南阳市西峡县第二高级中学李勇 19世纪末20世纪初，随着X射线、电子、放射性现象的发现，在物理学领域内爆发了一场举世瞩目的大革命。在不太长的时间内，新理论风起云涌，新实验层出不穷，一位科学巨匠应运而生。在这批科学巨人所创建的科学大厦中，汤姆生、卢瑟福、波尔师生三代精心雕塑起来的院子结构模型，至今依然光芒闪耀。 1897年，刚刚40岁的汤姆生证明了电子的存在，轰动了科学界，一举成为国际物理学界的佼佼者。然而，他并没有因此停步不前，仍一如既往，兢兢业业，继续攀登科学的高峰，1904年，汤姆生提出，原子就好象一个带正电的球，这个球承担了原子质量的绝大部分，电子作为点电荷镶嵌在球中间。这种“葡萄干蛋糕”式的无核模型是汤姆生企图解释元素化学性质发生规律性变化而反复思考提出的。 汤姆生既是一位理论物理学界又是一位出色的教育家。他在担任英国卡文帝什实验物理学教授及实验室主任的34年间，培养出了众多优秀人才，在的弟子中，有9位获得过诺贝尔奖，卢瑟福就是其中之一。在1906年，英国人卢瑟福做了一次极为著名的实验，他用α粒子作“炮弹”去轰击金属箔片制得靶子，他发现α粒子穿过箔片后，大多数没有改变方向，如无人之境，畅通无阻，这说明原子内部是很“空”的。同时他也发现竟有少数α粒子在偏离原方向相当大的角度散射出来，有极少数甚至被反弹回来，这是汤姆生原子模型无法解释的，由此卢瑟福证明了正电荷不是分散分布在一个较大的球体内，而是集中在一个很小的核心上，这个核心被他称做原子核。原子核的发

现使卢瑟福感到惊讶。而科学家的敏感和追根问底的性格使他经过周密的思考后于1911年大胆地提出了有核原子模型。他设想原子可以和一个小行星系统比拟，原子模型的中心是一个带正电的质量很大的核，原子核的半径在10-14~10-15m之间，是整个原子半径的万分之一至十万分之一，带负电的电子散布在核的外面，围绕原子核旋转。这种模型被后人称为行星式原子结构模型。 卢瑟福的原子模型虽比汤姆生前进了一步，但仍没摆脱宏观物体运动的框架，所以在解释原子内的稳定性和光谱规律上同样遇到了难以逾越的困难。而提出解决这一困难的是丹麦物理学家波尔。于1913年，波尔受卢的影响，提出了“电子在原子核外空间一定轨道上绕核做高速圆周运动”原子模型学说，使原子结构理论为之一新，在整个物理学界引起了“轰动性效应”波尔原子结构模型仍是当今大学、中学物理、化学教科书中必不可少的内容。 值得一提的是，1919年，卢瑟福和他的另一位学生查威克在原子核里发现了质子，1932年查又在原子核里发现了中子，至此，“原子不可再分”的形而上学的观念彻底瓦解。 汤姆生、卢瑟福、波尔师生三代创建的原子结构模型虽已被后人“科学演变”，但他们对科学发展的贡献“功不可没”，在科学发展史上谱写了光辉的一页。

高中化学第1章原子结构第1节第1课时氢原子光谱和玻尔的原子结构模型学案鲁科版

第1课时 氢原子光谱和玻尔的原子结构模型 [学习目标定位] 1.知道原子结构模型的演变历程和玻尔的原子结构模型的内容。2.知道基态、激发态和原子光谱等概念，认识原子光谱分析的应用。 一 原子结构模型的演变 1．阅读教材，将下列各原子结构模型的名称及相关科学家的名字填入表中： 中在原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。卢瑟福因此被誉为“原子之父”。 [归纳总结] 1．由于道尔顿最早提出了原子论，合理地解释了当时的一些化学现象和规律，给化学奠定了唯物主义理论基石，所以道尔顿被誉为近代化学之父。 2．从原子结构模型的演变过程可以看出，人类对原子结构的认识过程是逐步深入的。虽然很多科学家得到了一些错误的结论，但对当时发现真相作出了一定的贡献。 3．随着现代科学技术的发展，科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜来拍摄表示原子图像的照片并且能在晶体硅表面上用探针对原子进行“搬迁”。 [活学活用] 1．自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子假说，人类对原子结构的认识就不断深入、发展，并通过实验事实不断地完善对原子结构的认识。下列关于原子结构模型的说法中，正确的是( ) A ．道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球，故不能解释任何问题 B ．汤姆逊“葡萄干布丁”原子结构模型成功地解释了原子中的正负粒子是可以稳定共存的 C ．卢瑟福核式原子结构模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体

积的关系 D ．玻尔电子分层排布原子结构模型引入了量子化的概念，能够成功解释所有的原子光谱 答案 C 解析 道尔顿的原子理论成功地解释了质量守恒定律等规律，故A 选项是错误的；汤姆逊“葡萄干布丁”原子结构模型提出了正负电荷的共存问题，但同时认为在这样微小的距离上有着极大的作用力，存在着电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核心上这样的问题，故B 选项是错误的；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了核式原子结构模型，散射实验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系，故C 选项是正确的；玻尔电子分层排布原子结构模型只引入了一个量子化的概念，只能够解释氢原子光谱，而不能解释比较复杂的原子光谱，故D 选项是错误的。 2．道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说包含下列三个论点： ①原子是不能再分的粒子； ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同； ③原子是微小的实心球体。 从现代的观点考虑，你认为三个论点中不确切的是___________________________。 答案 ①②③ 解析 根据现代物质结构的观点可知原子是由原子核和核外电子构成的，因此可以再分；由于存在同位素，因此质子数相同的同种原子也会因中子数不同而导致其质量和物理性质不同，但其化学性质相同；原子核的体积很小，原子中大部分为空隙，电子在核外作 高速运动。 二 氢原子光谱和波尔的原子结构模型 1．阅读教材，回答下列问题： (1)处于最低能量状态的原子称为基态原子。若基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至能量较高轨道成为激发态原子。 (2)原子基态与激发态相互转化间的能量变化 基态原子 吸收能量释放能量激发态原子 2．光是电子释放能量的重要形式之一。在日常生活中，大家看到的许多可见光(如灯光、霓虹灯光、激光)和节日燃放的焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。 (1)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，若用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，则可确立某种元素的原子，这些光谱总称原子光谱。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为谱学分析。 (2)氢原子光谱是线状光谱而不是连续光谱，是由于氢原子光谱源自核外电子在能量不

高中物理-原子的核式结构模型教案+练习

高中物理-原子的核式结构模型教案+练习 教学目标 1、知道α粒子散射实验及其现象,了解卢瑟福原子核式结构模型,以及提出此模型的实验依据 2、认识实验对理论发展的总要作用 3、知道物理模型建立的意义及其局限性,培养学生抽象思维能力和想象力 重点难点 重点：α粒子散射实验和原子核式结构理论 难点：渗透和让学生体会物理学研究方法 设计思想 α粒子散射实验是一个很重要的实验,体现了研究微观世界的一种科学的方法,也是锻炼学生分析问题、解决问题的知识点。对卢瑟福如何分析α粒子散射实验,否定汤姆孙原子模型,提出原子核式结构模型的了解,有利于学生学习人类研究微观世界的科学方法,提高分析解决问题的能力。因此本节的设计强调核式结构模型建立的依据而非结论,重点在于暴露模型建立的思路和研究的方法。对物理学史的教育要贯穿在整个教学过程当中。 教学资源多媒体课件 教学设计 【课堂引入】 讲述：汤姆生发现电子,根据原子呈电中性,提出了原子的枣糕模型。 学生活动：师生共同得出汤姆生的原子枣糕模型。 点评：用图片或动画展示原子枣糕模型。。 【课堂学习】 学习活动一：α粒子散射实验 问题一：为什么用α粒子的散射现象可以研究原子的结构？ 原子的结构非常紧密,用一般的方法是无法探测它的内部结构的,要认识原子的结构,需要用高速粒子对它进行轰击。而α粒子具有足够的能量,可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果α粒子与其他粒子发生相互作用,改变了运动方向,荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的α粒子穿过原子的散射情况,是研究原子结构的有效手段。 学生：体会α粒子散射实验中用到科学方法；渗透科学精神（勇于攀登科学高峰,不怕苦、不怕累的精神）的教育。 问题二：α粒子散射是怎么做的 α粒子散射实验的装置,主要由放射源、金箔、荧光 屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。 动画展示 粒子散射实验装置动画展示实验中,通过显微镜观察到的现象。 通过多媒体重点指出,荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动,从而可以观察到穿

八年级下第一章第3节 原子结构的模型 (第1课时)

新世纪教育网https://www.wendangku.net/doc/a22877129.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

原子的核式结构教学设计

《原子的核式结构》教学设计 一、教材分析 “原子的核式结构”是高中原子物理的重要内容，传统的教学设计虽然也能让学生掌握原子的核式结构内容，但不难看出传统教学模式仍为“师传生受”，学生还是被动地接收知识，即使学会了，也不能算会学，无法让学生体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。面对新课程改革的要求，为营造一个让学生自主学习的良好环境，本人结合平时的实践，对本节内容采用通过让学生小组讨论：用汤姆生的葡萄干布丁模型能否解释ɑ粒子散射实验现象，一步一步得出卢瑟福的原子核式结构模型，在教学中虽然不能进行真实的实验，但同样处处渗透着新课程理念的科学探究思想，从而利于提高学生的逻辑推理能力，观察能力，有利用培养学生勇于攀登科学高峰，不怕苦、不怕累的科学精神，这种通过让学生自己动眼观察、动脑思考，引导他们自己获取知识，不仅活跃了课堂气氛，还发展了学生的思维能力和创新能力。本节课的设计旨在追寻前人的足迹，通过对粒子散射实验分析，从而否定汤姆孙的原子模型，建立卢瑟福的原子核式结构模型。让学生了解在科学研究中，科学家们通过对实验事实的分析，提出模型或假说，这些模型或假说又在实验中经受检验，正确的被肯定，经不起检验的被否定，在新的基础上再提出新的假说。科学的研究这样螺旋上升和不断深入发展的。 内容分析 粒子散射实验和原子核式结构的内容是本节教学重点。其中粒子散射实验是常用的获取微观世界信息的方法，在原子结构的研究中有非常重要的作用，以后的质子和中子的发现都与粒子散射实验有关。本节对于原子核式结构的建立，粒子散射实验更是起到决定性的作用，所以重点在于对粒子散射实验观察、现象的分析以及从现象中猜测合理的结构。“原子的核式结构”是高中原子物理的重要内容，除了让学生掌握原子的核式结构内容，让学生体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化也很重要。通过让学生小组讨论：用汤姆生的枣糕模型能否解释ɑ粒子散射实验现象，一步一步得出卢瑟福的原子核式结构模型，在教学中虽然不能进行真实的实验，但同样处处渗透着新课程理念的科学探究思想，从而利于提高学生的逻辑推理能力和分析能力。 学情分析 对于原子的结构其实学生早已经知道，初中的物理、化学中都已经清楚。所以原子结构如何不是本节课要教授的目的，如何从粒子散射实验现象中得出合理的原子结构模型才是本节要关注的重点。前面光的波动性、光的粒子性的学习使学生对于从现象找本质，建模型或假说的过程已不再陌生，所以对学生进行适当的引导、提问即可理解原子核式结构模型。前一节学习了电子的发现过程，学生已经知道原子是有结构的，那么结构如何分布呢学生在化学中已经学习了原子核外的电子排布，绝大多数学生都已经知道了原子由原 子核和电子组成但一般都尚未清楚原子大小与原子核大小的比例关系，而这一比例必将对 学生认识微观世界产生巨大的冲击，从而激发学生的学习热情。

2019-2020学年高中化学 第1章 原子结构 1.1 原子结构模型(第2课时)教案 鲁科版选修3.doc

2019-2020学年高中化学第1章原子结构 1.1 原子结构模型（第2 课时）教案鲁科版选修3 【教学目标】 １.知道原子结构的发展历程 ２.知道玻尔理论的要点 ３.知道氢光谱是线状光谱的原因 【教学重点】 1.知道玻尔理论的要点 2.知道氢光谱是线状光谱的原因 【教学难点】知道氢光谱是线状光谱的原因 【教学过程】 教学环节活 动 时 间 教学内容教师活动学生活动设计意图 一一、提出问题 导入新课1 分 钟 介绍一些光谱 现象，评价“玻 尔原子结构模 型”的贡献和 存在的不足。 教师在学生评价的基础上，整理 “玻尔原子结构模型”的贡献： （1）说明了激发态原子为什么 会发射光线 （2）成功解释了氢原子光谱是 线状光谱的实验现象 （3）提出了主量子数n的概念 及处于不同轨道上的电子能量 量子化的理论，为量子力学的原 子结构模型打下了基础。 介绍一些光谱现象和其他现象： （1）玻尔理论电子延着固定的 轨道绕核运动的观点，不符和电 子运动的特性。 评价“玻尔原 子结构模型” 的贡献，通过一 些光谱现象和 其他现象，知道 “玻尔原子结 构模型”存在 的不足。 复习旧知识， 引入新问题， 使学生明白 “玻尔原子 结构模型” 的贡献和不 足，并顺其自 然的导入新 课题。

（2）玻尔理论不能解释多原子 光谱，也不能解释氢原子光谱的 精细结构。 教师讲解：20世纪20年代中期 建立的量子理论，引入了四个量 子数，解释了原子光谱的实验现 象，成为现代化学的理论基础。 【板书】 第1节原子结构模型 原子结构的量子力学模型（1）二 、 展开新课5 分 钟 1.主量子数n 教师讲解：主量子数n既能层或 电子层。在多电子原子中根据电 子离原子核的远近和能量的高 低，分为若干电子层(或能层)。 一般来说，主量子数n越大，处 于该层的电子离原子核越远、能 量越高。 【板书】 1.主量子数n 能量关系一般为： E K

原子的核式结构模型教案

普通高中课程标准实验教科书—物理(选修3-５） 第十八章原子结构 新课标要求 1.内容标准 （１)了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。 例1 用录像片或计算机模拟,演示α粒子散射实验. (2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。 例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。 2.活动建议 观看有关原子结构的科普影片。 新课程学习 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据. ２.知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。 (二)过程与方法 1.通过对α粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。 ２.通过核式结构模型的建立,体会建立模型研究物理问题的方法,理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。 3．了解研究微观现象。 （三）情感、态度与价值观 1.通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。 2．通过对原子结构的认识的不断深入,使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的,领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义. ★教学重点 1．引导学生小组自主思考讨论在于对α粒子散射实验的结果分析从而否定”枣糕模

型”，得出原子的核式结构； 2．在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法,渗透三个物理学方法:模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法； ★教学难点 引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定”枣糕模型”，得 出原子的核式结构 ★教学方法 教师启发、引导,学生讨论、交流。 ★教学用具: 投影片,多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时? ★教学过程 （一)引入新课 讲述：汤姆生发现电子,根据原子呈电中性,提出了原子的＂枣糕模型"。 学生活动：师生共同得出汤姆生的原子“枣糕模型"。 点评：用动画展示原子”枣糕模型”。 （二)进行新课 １．α粒子散射实验原理、装置 （1)α粒子散射实验原理： 汤姆生提出的枣糕原子模型是否对呢? 原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的,要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。而α粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果α粒子与其他粒子发生相互作用,改变了运动方向,荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的α粒子穿过原子的散射情况,是研究原子结构的有效手段。 学生:体会α粒子散射实验中用到科学方法;渗透科学精神（勇于攀登科学高峰,不怕苦、不怕累的精神)的教育. 教师指出:研究原子内部结构要用到的方法：黑箱法、微观粒子碰撞方法。 （2)α粒子散射实验装置 α粒子散射实验的装置,主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。 α粒子散射实验在课堂上无法直接演示,希望借助多媒体系统,利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。通过多媒体重点指出,荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的α粒子.并且要让学生了解,这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。 动画展示α粒子散射实验装置动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象