泸科版11 原子结构发展史学生版学案设计导学案设计无答案word版.docx

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泸科版11原子结构发展史学生版学案设计导学案设计无答案word版

精品小班课程辅导讲义

1、了解原子结构的发现史及相关实验。

2、了解模型法和实验法，增强科学方法意识。

3、回顾初中物质结构的相关知识。

1、古典原子论（年代：

我国战国时期）

观点：

、

古希腊唯物主义哲学家德谟克利特认为：

物质由极小的称为“原子”的微粒构成，物质只能分割到原子为止。

2、道尔顿原子论

道尔顿原子论的要点：

①化学元素由不可再分的微粒构成，这种微粒称为原子；

②原子在一切化学变化中均保持其不可再分性；

③同一元素的原子在质量和性质上都相同，不同元素的原子在质量和性质上都不同；

④不同元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合成化合物。

3、近代原子论

（1）汤姆孙葡萄干面包模型（1903年）

a、X射线的发现--------

后来研究证明，x射线是一种波长很短的电磁波。

b、电子的发现----葡萄干面包原子模型

1876年德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，并把这种射线命名为阴极射线。

经过长时间的科学探索，1889年4月30日，J.J.汤姆孙正式宣布发现电子;

电子的发现，结束了关于阴极射线本质的争论;

从此，人类意识到，原子并不是组成物质的最小单位，探索原子结构的序幕由此拉开……

汤姆孙（JosephJohnThomson）

电子是第一种被发现的微观粒子，电子的发现是19世纪末的三大著名发现之一。

（X射线和放射现象）

汤姆孙发现电子的过程

葡萄干模型

汤姆孙认为：

原子带正电的部分应充斥整个原子，很小很轻的电子镶嵌在球体的某些固定位置，正象葡萄干嵌在面包中那样，这就是原子的葡萄干面包模型。

（2）原子结构行星模型

a、放射性的发现

X射线发现后，法国物理学家贝克勒尔提出一个问题“哪里还会有看不见的射线？

”。

为此，1896年他首先想到的是在荧光中是否也会有看不见的射线。

他用被阳光照射后能发出荧光的铀盐进行实验，最终发现了铀的放射性，并获得了1903年诺贝尔物理学奖。

贝克勒尔（AntoineHenriBecquerel）

卢瑟福发现铀能产生两种辐射，一种称之为α辐射，一种称之为β辐射；1905年，他从α粒子的质荷比实验结果，断定α粒子是氦原子失去电子后的正离子（He2+）。

此后，证实β射线是电子流；另外，还存在一种γ射线，它是波长很短的电磁波。

b、α粒子散射实验

Ⅰ、根据汤姆孙原子模型对实验结果进行预测：

α粒子的质量是电子的7000倍左右，相当于7kg的铅球滚动时碰到1g的乒乓球，铅球的运动速度会改变吗？

据推算：

根据汤姆孙原子模型α粒子穿过金箔时产生大角度散射的几率是10-3500，最大散射

角不超过10°（如图5）

Ⅱ、

（1）实验装置：

铅盒内放有少量放射性元素钋，

向外发射具有一定能量的α粒子，一束α粒子射线射到金

箔上。

穿过金箔的α粒子打到荧光屏上产生一个亮点，用

显微镜可以观察到，整个装置放在真空容器中。

（2）实验现象：

绝大部分α粒子穿过金箔后仍然沿

原来方向前进；少数α粒子发生较大偏转，极少数α粒子偏转角大于90°，甚至有的α粒子原路返回。

实际α粒子散射实验的实验现象是：

绝大部分的α粒子都直线穿了过去，极少数α粒子穿过时发生偏转，个别α粒子竟然偏转了180°（如右图）。

实验结果与之前的预测完全不一致，所以原子结构模型须重新构思。

因此，卢瑟福结合实验结果和计算提出原子结构的行星模型（solarsystermmodel），

即原子是由带正电荷的、质量很集中的、体积很小的核和在它外面运动着的带负电荷的电子组成的，就像行星绕太阳运转一样。

c、卢瑟福的原子结构行星模型（1911年）

①理论基础

a、汤姆孙发现了电子，说明原子是可分的，这极大促进了其他科学家对微观粒子的研究热情

b、德国物理学家伦琴1895年发现了X射线。

c、法国物理学家贝克勒尔在1896年发现了铀的放射性。

d、英国物理学家卢瑟福证实了铀放射出一种带正电荷的α射线（He2）；一种带负电

荷的β射线（电子流）；还存在一种不带电荷的γ射线（波长很短的电磁波）。

4、现代原子理论（扩展）

a、波尔理论

很快人们发现，卢瑟福的行星原子模型不能解释新发现的科学事实，也不能满足经典力学要求：

①按照经典力学理论，卢瑟福的行星原子模型中的电子高速绕核旋转将不断放出热量，这种能量的放出应该是连续的，如果能力以光的形式放出，那么所得的原子光谱应该是连续光亮的一段，但是，新发现的事实却是原子光谱都是不连续的线状光谱。

②按照经典力学理论，电子旋转时放出能量，这将电子逐渐靠近原子核，最终落到原子核上，原子就会自行“湮没”，事实是原子很稳定，这样的事从未发生过。

波尔原子理论

波尔通过观看赛马比赛得到启发，认为原子核外有许多能量固定的“跑道”，每个电

子绕核外旋转时，像赛马场一样有固定的跑道，当电子由一个跑道进入另一个跑道时要放出固定的能量，故能量是不连续的。

1922年度诺贝尔物理学奖的获得者玻尔原子理论：

1913年提出。

波尔理论：

电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。

1）.原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态是稳定的叫定态。

2）.原子从一种定态（设其能量为EM），跃迁到另一个定态（设其能量为EN）时，它辐射或吸收一定频率的光子。

光子的能量与两个定态能量之差的关系是：

h·v=EM－EN。

3）.原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道，电子的可能轨道是不连续的。

b、电子云模型（薛定谔）

电子云模型中的电子在原子核外很小的空间内做高速运动，其运行没有固定的规律，接近近代人类对原子结构的认识，属于分层排布。

例1现代原子结构理论认为（）

①物质是无限可分的

②原子核不仅由质子和中子构成，而且由多种基本粒子构成

③原子是不可再分的

④放射性元素在衰变过程中质量和能量同时减少

A．①②③B．③C．①②③④D．①②④例2下列关于放射性元素的说法正确的是（）

①所有元素都有放射性

②只有铀元素具有放射性

③元素具有放射性是由原子内部结构变化引起的

④放射性元素的放射现象是在一定条件下发生的

A．①②③④B．③C．①②③D．①②④例3英国科学家汤姆孙在打开原子结构大门中的伟大贡献是（）

①发现了电子

②提出了原子结构的模型

③打破了原子不可分的传统观念

④提出原子是由带正点的物质和电子构成的

A．①③B．②④C．①②③D．①②③④例4卢瑟福的α粒子散射实验说明了（）

①葡萄干面包原子模型的理论是错误的

②原子中心绝大部分都是空的

③原子中存在着很小的带正电荷的核

A.①②③B.②③C.①③D.②

例5中国古代原子论代表人物认为物质的分割是有条件的，他是（）A、惠施B、墨子C、孔子D、孟子例6卢瑟福在研究元素放射性时发现，放射性元素可以放射出三种射线，

右图中A、B、C分别代表三种射线，其中A代表，本质上是

B代表，本质上是；C代表，本质上是。

例7下面是卢瑟福所做的α粒子散射实验的示意图,请回答问题。

（1）α粒子构成微粒的名称是或，α粒子真空中能穿过金箔的原因是

（2）根据卢瑟福预测的结果，能看到α粒子的点是，其理论依据是

。

而根据实验的结果α粒子所出现的点是，此实验说明了。

卢瑟福因为在原子结构研究领域的突出贡献而获得诺贝尔

奖，他的主要功绩是。

他能取得成功的原因是

。

例8科学的发现看似偶然，其实是必然的。

青霉素的发现就是一个最好的例证。

（1）仔细阅读下列句子，按青霉素发现的过程进行排序（只写编号）。

①弗莱明用一小滴青霉菌所产生的代谢物质，滴在正在生长的葡萄球菌上，几小时后葡萄球菌奇迹般地消失了。

②弗莱明发现青霉菌落周围葡萄球菌不能生长。

③或许是青霉菌的生长抢夺了葡萄球菌的营养，或许是有青霉菌产生了某种代谢物质杀死或抑制了葡萄球菌的生长。

④他将青霉菌的代谢物质稀释1000倍进行实验仍然有效；并试着用青霉菌的代谢物质治疗局部多种细菌感染的伤口也获得成功。

⑤他把这种代谢物质命名为青霉素。

（2）发现青霉素的过程与弗莱明的科学态度和思维方式有关。

他采用青霉菌所产生的代谢物质进行实验，主要想验证的假设是（）

A．青霉菌的生长抢夺了葡萄球菌的营养

B．青霉菌产生的某种代谢物质杀死或抑菌了葡萄球菌的生长

C．青霉菌的生长是以葡萄球菌为营养

D．青霉菌产生的某种代谢物质刺激了葡萄球菌的生长

（3）仔细分析53题的句子，归纳弗莱明在发现青霉素的过程中得到的三个实验结论。

①

②

③

（4）对弗莱明发现青霉素的整个过程进行总结，

可以得出科学研究大致分为五个步骤。

请在

右侧每个小方框中填入科学研究的某个步骤，

并用箭头（→）把方框连接起来。

1、原子结构理论

2、放射线

3、α散射实验

1、19世纪末20世纪初，首先发现原子具有可分性的科学家是（）

A．汤姆孙B．玻尔C．道尔顿D．卢瑟福

2．19世纪末,人类开始揭开原子内部结构的秘密，最先发现电子的科学家是（）A．法国化学家拉瓦锡B．英国物理学家汤姆孙C．意大利物理学家阿伏伽德罗D．英国化学家道尔顿

3．下列关于原子的叙述中，正确的是（）A．原子是不可再分割的微粒

B．原子是一个实心的刚性小球，在化学反应中性质保持不变C．原子是化学变化中的最小微粒

D．原子最早是由中国哲学家墨子所提出的

4．下列关于放射性元素的说法正确的是（）A．所有的元素都有放射性

B．只有铀元素具有放射性

C．元素具有放射性是由原子内部结构变化引起的D．放射性元素的放射现象是在一定的条件下发生的

5．下列说法中不属于道尔顿近代原子论的要点的是（）A．原子在化学变化中保持其不可再分性

B．化合物中各种原子按简单整数比结合

C．物质分割只能到原子

D．原子中正电荷是均匀分布在整个原子中的

6．发现放射性元素能放射出α、β、γ三种不同射线的科学家是（）

A．道尔顿B．贝克勒尔C．汤姆孙D．卢瑟福

7．英国科学家汤姆孙在打开原子结构大门中的伟大贡献是（）

①发现了电子②提出了原子结构的模型③打破了原子不可分的传统观念

④提出原子是由带正电的物质和电子构成的

A．①②④B．③C．①②③④D．①②③

8．下列哪些发现表明原子具有复杂的结构（）

①电子的发现②放射性现象的发现

③质量守恒定律的发现④水的组成的发现

A．①③B．①②C．③④D．①④9．汤姆孙提出原子的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．①②B．①④C．①③D．②④

10．道尔顿的原子学说曾经对化学的发展起了很大的作用，他的学说中，包含下述三个

论点：

①原子是不可再分的粒②同种元素的原子的所有性质和质量都相同

③原子是微小的实心球体。

从现代的观点看，你认为不确切的是（）

A．只有③B．只有①③C．只有②③D．有①②③

11．在研究葡萄干面包模型过程中，通过实验证明葡萄干面包模型与原子结构的实际不

符，从而提出原子结构行星模型。

此实验是（）

A．铀盐具有放射性B．原子产生看不见的X射线

C．用α粒子轰击金箔D．发现α、β、γ三种射线

12．以下是人们对原子结构的认识所经历的几个重要历史阶段，其中先后顺序正确的是

（）

①道尔顿提出的原子论②汤姆孙提出的葡萄干面包原子摸型

③德谟克里特的古典原子论④卢瑟福的原子结构行星模型

A.①②③④B.③①②④C.③②①④D.③④②①

13、元素放射性发现后，对α粒子散射实验结果分析，提出了。

α粒子是的原子核，符号是，β射线是，γ射线是。

14．在1911年前后，物理学家卢瑟福把一束变速运动的α粒子（相对原子质量约为4的

带2个单位正电荷的质子粒，射向一片极薄的金箔。

他惊奇地发现，过去一直认为原子是“实心球”,而由这种“实心球”紧密排列而成的金箔，竟能让大多数α粒子畅通无阻地通过,就像金箔不在那儿似的。

但也有极少数的α粒子发生偏转，或被笔直地弹回。

根据以上实验现象能得出关于金箔中Au原子结构的一些结论。

试写出其中的三点：

（1）

（2）

（3）

15．卢瑟福因其在科学上作出的巨大的贡献而获得诺贝尔奖。

（1）在研究原子结构时，对汤姆生的葡萄干面包模型，他进行了思索，如果这个模型的假设是正确的，那么用质量大而体积小、且高速运动的微粒轰击金属薄膜，这一微粒应该是（填“直线穿过”或“折线穿过”）金属薄膜。

（2）根据上述想法，卢瑟福用α粒子轰击金箔，α粒子是，实验的结果是绝大部分α粒子，说明原子是（填“实心的”或“中空的”）；极少数α粒子穿过金箔时发生了，有个别的α粒子竟然偏转了180°，被，说明原子中存在着体积很（填“小”或“大”）的、质量很

（填“小”或“大”）的。

（3）卢瑟福在探索原子结构的整个过程中，体现了一般的科学探索过程，即、、、。

他在此基础上，提出了原子结构

模型。

16．人类认识原子结构的历史经历了以下几个重要发展阶段，请填写下表：

除上述各阶段外，更早的是，代表科学家是；发展至现在的是，代表科学家为波尔。

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