10.3“解剖”原子1.重点:复述原子的结构;说明分子是由原子组成,电子是原子的组成部分,说出原子核内还有质子和中子,质子和中子由夸克组成。2.大致比较原子结构的汤姆孙“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”,阐明“α粒子散射”实验支持卢瑟福行星模型。3.说出科学家探索原子结构的历程和研究成果,激发学习的积极性,体会微观世界是可以认识的,坚定科学探索的信心。一、分子可以再分吗1.科学研究发现,还有比分子更小的粒子,称为原子。分子由原子组成,不同的物质分子,其原子构成也不同。大多数分子是由多个原子组成的,叫做多原子分子,如:水分子、二氧化碳分子。有些分子是由单个原子组成的,叫做单原子分子,如铁、铜等多数的金属。分子能保持物质性质不变,但原子不能保持物质性质不变,原子的不同组合出现不同的性质。二、把原子“切开”2.直到19世纪末,人们一直认为原子是不可分的。十九世纪后期,进行真空管放电实验时,人们发现了阴极射线。1897年英国物理学家汤姆孙确定了阴极射线的是由带负电的粒子组成,这种粒子被命名为电子。自从这个伟大的发现——电子发现后,人们认识到原子也是可分的。3.电子的质量多大?电子的半径是多少?一个电子带的电量是多少?答案电子是比分子、原子更小的物质粒子,它的质量me=9.11×10-31kg;半径小于10-14cm;一个电子带的电量e=1.6×10-19C.三、原子结构的两种模型4.电子的发现对人类认识原子结构有何重要意义?答案电子的发现揭开了研究原子结构的序幕,使人们认识到原子是有复杂结构的。5.建立模型是科学研究中的重要方法。物理模型是在一些已有知识基础上,经过想象、类比等论证提出的,它是否正确,需经过实验的验证。6.科学家在建构原子的模型时,最有影响的是汤姆孙枣糕模型和卢瑟福的行星模型,如图所示的模型中,甲是汤姆孙枣糕模型,乙是卢瑟福行星模型。7.1911年,卢瑟福巧妙地利用放射性物质发出的α射线(带正电的粒子流)去轰击金箔,大部分粒子几乎不受任何阻挡地穿过金箔,只有少数粒子发生了偏转。这说明了什么?答案金箔的原子内部绝大部分区域是空荡荡的。四、原子核内有些什么8.科学家发现,氢原子的结构最简单,核外只有一个电子,如果把电子的电荷量作为一个单位的负电荷量,则氢原子核的电荷量便是一个单位的正电荷量。这种具有单位正电荷量的氢原子核叫质子。英国物理学家查德威克还从实验中发现,原子核中还有一种不带电的粒子,它的质量跟质子差不多,这种粒子叫中子。质子和中子统称为核子。原子核中的质子和中子的数目称作核子数。各种元素原子核的质子数和核子数是不同的。五、原子的结构9.观察氢、氦、锂原子的示意图,请同学们说出它们的核内各有几个质子和中子?答案氢原子内有一个质子;氦原子内有两个质子,两个中子;锂原子内有三个质子,四个中子。10.科学实验证明,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里绕核高速旋转;原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。质子和中子统称为核子,原子的质子数和核外电子数相等,整个原子对外呈中性。11.既然原子核也是可以分的,那么,质子和中子能不能再分呢?答案科学家正在进一步探索这些粒子的内部结构,并且已经取得巨大进展。认为质子、中子也有内部结构,它们是由“夸克”组成的。如图所示为电子的发现者英国的汤姆孙建立的“原子枣糕模型”和汤姆孙的学生卢瑟福在实验基础上建立的“原子行星模型”。(1)说说这两种模型的具体内容。答案汤姆孙认为:原子是一个实心球体,正电荷均匀分布在球内,电子像蛋糕中的枣儿一样,镶嵌在原子里面;卢瑟福认为: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集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。(2)现在我们已经知道“行星模型”更接近原子的真实结构,学生“打败”了老师。对此,你的评价是科学是发展的,人类是进步的;青出于蓝而胜于蓝;长江后浪推前浪等。(3)通过上面两个故事,你觉得学习物理时应注意什么?答案追求真理、实事求是等。见《导学测评》P31
