第一篇：2017_2018學年高中化學第1章原子結構1.1原子結構模型素材魯科版

第一節 原子結構模型

每種原子只能發出具有本身特征的某些波長的光，因此明線光譜的譜線又叫做原子的特征譜線。特征譜線為光譜分析技術的應用、研究和發展，提供了可靠的基礎和保障。

光譜分析就是使用分光鏡、分光儀、單色儀、攝譜儀、投影儀、記錄儀和計算機等光譜儀器和分析儀器，通過對各類光譜的產生、拍攝、觀察、記錄等手段對物質進行定性或定量的檢測、分析與研究。它在我國國民經濟中，特別是地質、礦產部門有著廣泛的應用，在現代航天事業和對外星球的探測中，光譜分析有著更廣闊的發展前景。

物體發光直接產生的光譜叫做發射光譜。其中熾熱的固體、液體和高壓氣體的發射光譜是連續光譜；而稀薄氣

體或金屬蒸氣的發射光譜是一些不連續的亮線，叫做明線光譜。明線光譜是由游離態的原子發射的，所以也叫原子光譜。還有一些物質的發射光譜呈帶狀，是由該元素的原子團或分子發射的，叫做帶狀光譜或分子光譜。

吸收光譜是指高溫物體發出的白光（其中包含連續分布的一切波長的光），通過物質時，某些波長的光波物質吸收后產生的光譜。所以吸收光譜是以連續光譜為背景的若干條暗線。各種原子的吸收光譜中的每條暗線，都跟該種原子的發射光譜中的一條明線相對應。光譜是用來鑒別物質、發現新元素和確定它的化學組成的重要依據。光譜分為發射光譜和吸收光譜兩大類。

PDP（Plasma Display Panel）等離子顯示屏

近年來高速發展的PDP（Plasma Display Panel）等離子顯示屏，可以制造出大屏幕壁掛彩色電視機，使未來的電視屏幕尺寸更大，圖像更清晰，色彩更鮮艷，而本身的厚度只有8 cm左右，可掛在墻壁上。等離子顯示屏PDP是一種利用等離子管作為發光元件，大量的等離子管排列在一起構成的屏幕。每個等離子管都是由透明玻璃制成的，管內充有低壓的氖、氙氣體，兩端各有一個電極，在兩個電極間加上高壓后，封在管內的氣體產生某種肉眼看不見的光譜，激發平板顯示屏上的紅綠藍三基色熒光粉發出可見光，每個等離子管作為一個像素，由這些像素的明暗和顏色變化組合使之產生各種灰度和色彩的圖像。等離子管發光的微觀機理是通過高壓使低壓氖、氙氣體原子的外層電子受到激發而發光.玻爾原子模型的提出

玻爾，丹麥物理學家。1885年10月7日生于哥本哈根。7歲入小學后成績一貫優異，敢開公開指出教材或老師講課中的差錯。從小愛好足球，身體很好，也擅長手工，他說過：

“我是像一個哲學家和一個工匠那樣地對物理學發生興趣的。”由于對盧瑟福的仰慕，于1912年3月到曼徹斯特大學在盧瑟福領導下工作了4個月，當時正值盧瑟福提出了他的原子核模型，人們把原子設想成與太陽系相似的微觀體系，但是在解釋原子的力學穩定性和電磁穩定性上卻遇到了矛盾，這時玻爾開始醞釀自己的原子結構理論。

玻爾早在大學作碩士論文和博士論文時，就考察了金屬中的電子運動，并明確意識到經典理論在闡明微觀現象方面的嚴重缺陷，贊賞普朗克和愛因斯坦在電磁理論方面引入的量子學說，在他研究原子結構問題時，就創造性地把普朗克的量子學說和盧瑟福的原子核概念結合了起來，1913年初，有朋友建議他研究原子結構，應很好地聯系和應用當時已有的豐富而精確的光譜學資料，這使他思路大開，通過對光譜學資料的考察，玻爾的思維和理論有了巨大的飛躍，使他寫出了“論原子構造和分子構造”的長篇論著，提出了量子不連續性，成功地解釋了氫原子和類氫原子的結構和性質。1922年玻爾獲諾貝爾物理學獎。

揭開內葛的盧瑟福

盧瑟福1871年8月30日生于新西蘭的納爾遜，畢業于新西蘭大學和劍橋大學。1898年到加拿大任馬克歧爾大學物理學教授，達9年之久，這期間他在放射性方面的研究，貢獻極多。1907年，任曼徹斯特大學物理學教授。1908年因對放射化學的研究榮獲諾貝爾化學獎。1919年任劍橋大學教授，并任卡文迪許實驗室主任。1931年英王授予他勛爵的桂冠。1937年10月19日逝世。在19世紀末，物理學上爆出了震驚科學界的“三大發現”：1895年，德國物理學家倫琴發現了X射線，同一年，法國物理學家貝克勒爾發現了天然放射性； 1897年，英國物理學家湯姆遜1859一1940）發現了電子。這些偉大發現激勵了盧瑟福，使他決心對原子結構進行深入研究。1899年，盧瑟福用強磁場作用于鐳發出的射線，他發現，射線可以被分成三個組成部分。他把偏轉幅度小的帶正電的部分叫a 射線，把偏轉幅度大的帶負電的部分叫b 射線，第三部分在磁場中不偏轉，且穿透力很強，他稱之為r射線。1903年，盧瑟福證實a 射線是與元素氦質量相同的正離子流（氦核），b 射線則是帶負電的電子流。盧瑟福把a 射線也稱為a 粒子，他進一步用實驗證明，a 射線打擊到涂有硫化鋅的熒光屏上，就會發出閃光。因此，他利用這一現象制成了可以觀測澈粒于的閃爍鏡。盧瑟福進一步對口射線的穿透力進行研究，他發現，大部分a粒子都可以穿透薄的金屬箔，這些粒子在金屬箔中“如入無人之境”，可以大搖大擺地通過。這一現象說明，固體中原子間并不是密不可人的，排列并不緊密，內部有許多空隙，所以a粒子可以穿過金屬箔而不改變方向。實驗發現，也有少數a粒子穿過金屬箔時，好象被什么東西擠了一下，因而行動軌跡

發生了一定角度的偏轉。還有個別的以粒子，好象正面打在堅硬的東西上，完全反彈回來。根據以上a粒子穿過金屬箔的實驗現象（這個實驗被稱為a粒子散射實驗），盧瑟福設想，原子內部一定有一個帶正電的堅硬的核，a粒子碰到核上就會被反彈回來，碰偏了就會改變方向，發生一定角度的偏轉，而原子的核占據的空間很小，所以大部分a粒子還是能穿過去。他據這一假定計算出，原子核半徑約為3×10-12厘米，而原子的半徑為1.6×l0-8厘米。1911年，盧瑟福受“大宇宙與小宇宙相似”的啟發，把太陽系和原子結構進行類比，提出了一個原子模型。他認為，原子象一個小太陽系，每個原子都有一個極小的核，核的直徑在10-12厘米左右，這個核幾乎集中了原子的全部質量，并帶有之單位個正電荷，原子核外有之個電子繞核旋轉，所以一般情況下，原子顯中性。盧瑟福發現了原子核以后，進一步用各種金屬做“粒子散射實驗，發現不同的金屬對”粒子的散射能力不同，散射能力越強，證明核帶的正電荷越多，因而斥力也就越大。1913年，盧瑟福的學生和助手莫斯萊，在盧瑟福指導下，證明各種不同元素原子核所帶的電荷數，正好等于它們的原子序數。盧瑟福的原子模型，成功地解釋了許多物理化學現象，但后來的研究發現，它有很大的局限性。他的學生、丹麥物理學家尼爾森·玻爾，綜合了普郎克的量子論、愛因斯但的光子論，在盧瑟福原子模型的基礎上，提出了原子的玻爾模型，這個模型比盧瑟福模型有很大改進，但它是經典力學與量子論相結合的產物，故隨著科學的發展，出現了很多不符合實際的情況，所以后來被量子力學模型所取代。盧瑟福在核化學方面做出過杰出的貢獻。他用a粒子散射研究原子核時，發現對于輕元素來說，往往出現反常現象。他當時認為，可能是因為輕核的核電荷少斥力小，高速a粒子有可能克服斥力，打到輕核里面去，因而出現反常。后來他就按著這個想法深入進行研究。盧瑟福首先選用最強的放射源，當時叫鐳C'，實際上是204Po，對輕元素進行轟擊。1919年，他在用a粒子轟擊氮時，發現產生出一種新的、射程很長、質量更小的粒子，經研究證明，這種粒子是氫的原子核。盧瑟福把他發現的這種粒子命名為“質子”。在這一實驗中，他不僅發現了質子，還實現了人類歷史上第一個核反應： 14N+4He——>17O+1H 接著他又發現，硼、氟、鈉、鋁、磷等元素都能發生核反應，在核反應時，一種元素可以變成另一種元素。1920年，盧瑟福又提出了中子假說，他認為原子核中，質子可能與電子緊密地結合，形成一種不帶電的粒子，即中子。他推測，因為中子周圍不形成電場，所以當它通過氣體時，應不產生離子。它不受電場作用力的影響，所以，穿透力會很強，只有當它與原子核發生正面碰撞時，才會轉折。而被碰撞的核，因為得到一定的動能，可能以一定的速度射出。盧瑟福關于中子的預言，在1932年，被查德威克所證實，他用a粒子轟擊鉸元素而得到中子： 9Be+4He——>12C+1n 盧瑟福對放射性的研究，最

終指明了原子擅變的可能性，實現了中世紀以前煉金術士的夢想。此外，盧瑟福還對天然核裂變現象做了理論上的探討。他認為，天然放射性是基本原子的爆炸分裂造成的，在以天文數字計算的原子中，某處會突然發生爆裂，放出各種射線，而所留下來的部分就成了另外的原子。如果爆裂時射出的是一個a質點，則這種新元素的原子量比爆裂前將減少一個氦原子的原子量。在盧瑟福時代，只知道重原子的裂變，還不知道輕原子可以聚變，無論是裂變還是聚變部能放出能量。盧瑟福為人正直，盡瘁科學，不阿權貴，他還是一個偉大的教育家，為人類培養了許多第一流的專家，如玻爾、莫斯萊等。池逝世以后，每年人們都在10月19日為他進行悼念活動。

第二篇：大學無機化學原子結構模型

師生三代共建原子結構模型

19世紀末20世紀初，隨著X射線、電子、放射性現象的發現，在物理學領域內爆發了一場舉世矚目的大革命。在不太長時間內，新理論風起云涌，新實驗層出不窮，一位位科學巨匠應運而生。在這批科學巨人所創建的科學大廈中，湯姆生、盧瑟福、玻爾師生三代精心雕琢起來的原子結構模型，至今依然光芒閃耀。1897年，剛剛40歲的湯姆生證明了電子的存在，轟動了科學界，一舉成為國際物理學界的佼佼者。然而，他并沒有因此而停步不前，仍一如既往、兢兢業業，繼續攀登科學的高峰。1904年，湯姆生提出，原子好像一個帶正電的球，這個球承擔了原子質量的絕大部分，電子作為點電荷鑲嵌在球中間。這種“葡萄干蛋糕”式的無核模型是湯姆生企圖解釋元素化學性質發生規律性變化而反復思考得出的。

湯姆生既是一位理論物理學家，又是一位出色的教育家。他在擔任英國卡文迪許實驗物理學教授及實驗室主任的34年間，培養出了眾多優秀人才，在他的弟子中，有9位獲得過諾貝爾獎，盧瑟福 就是其中之一。1906年，英國人盧瑟福做了一次極為著名的實驗，他用α粒子（即氦粒子流）作“炮彈”去轟擊金屬箔片制的靶子，他發現α粒子穿過箔片后，大多數沒有改變方向，如入無人之境，暢通無阻，這說明原子內部是很“空”的。同時他也發現竟有少數α粒子在偏離原方向相當大的角度散射出來，有極少數甚至被反彈回來，這是湯姆生原子模型所無法解釋的，由此盧瑟福證明了正電荷不是分散分布在一個較大的球體內，而是集中在一個很小的核心上，這個核心被他稱作原子核。原子核的發現使盧瑟福感到驚訝，而科學家的敏感和追根問底的性格使他始終抓住這個問題不放，并經過周密的思考后于1911年大膽地提出了有核原子模型。他設想原子可以和一個小行星系統相比擬，原子模型的中心是一個帶正電荷的核，這個核幾乎把整個原子的質量集中于一身，原子核的半徑在10－14m～10－15m間，是整個原子半徑的萬分之一至十萬分之一，帶負電的電子散布在核的外圍，圍繞原子核旋轉。這種模型被后人稱之為行星式原子結構模型。盧瑟福的實驗室被后人稱為“諾貝爾獎得主的幼兒園”。他的頭像出現在新西蘭貨幣的最大面值——100元上面，作為國家對他最崇高的敬意和紀念。盧瑟福的原子模型雖比湯姆生模型前進了一大步，但是仍然沒有擺脫宏觀物體運動規律的框架，所以在解釋原子的穩定性和光譜規律性上同樣遇到了難以逾越的困難。而提出解釋這一困難辦法的是丹麥物理學家玻爾。玻爾曾在曼切斯特大學的盧瑟福實驗室工作過。他非常贊賞他的老師的學問和為人。受盧瑟福的影響，玻爾的主要興趣就集中在原子和原子核問題的研究上，于1913年提出了“電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運動”原子模型學說，使原子結構理論為之一新，在整個物理學界引起了“轟動性效應”。愛因斯坦曾高度贊揚玻爾的原子結構模型是“最偉大的發現之一”。玻爾原子結構模型仍是當今大學、中學物理、化學教科書中必不可少的內容。

值得一提的是，1919年，盧瑟福和他的另一位學生查威克在原子核里發現了質子，1932年，查威克又在原子核里發現了中子。至此，“原子不可再分”的形而上學的觀念徹底被瓦解。

湯姆生、盧瑟福、玻爾師生三代創建的原子結構模型雖已被后人“科學演變”，但他們對科學發展的貢獻仍功不可沒，在科學發展的歷史上譜寫了光輝的一頁。

第三篇：原子結構模型教學反思

“原子結構模型的建立”的教學反思 教材分析：

“原子結構模型的建立”選自浙江省義務教育教科書《科學》八年級下冊第2章“微粒的模型與符號”第3節“原子結構的模型”的第1小結內容（后面還有“揭開原子核的秘密”、“帶電的原子-離子”）；

原子結構的模型是原子物理學的重要內容，也是進一步學習“原子核”和“離子”概念的基礎，所以本小節內容地位重要；

本小結課文首先簡單介紹了湯姆生推測的“棗糕式”原子模型，第二重點介紹了盧瑟福的α粒子散射實驗以及以此為基礎建立的“核式結構”原子模型，第三簡單介紹了玻爾對盧瑟福“核式結構”原子模型的改進，最后說明原子結構模型的建立是歷代科學家不斷努力和不斷改進的結果。學生分析：

從知識基礎來看，學生通過前面的學習，已經知識分子、原子等名稱，也已經知道它們是構成物質的基本微粒，這為學習本節內容奠定知識基礎；

從科學方法來看，通過前面的學習，學生已經經歷過從現象中推測、歸結原理的過程，這為從α粒子散射實驗現象中推測原子的“核式結構”模型奠定基礎； 從思維特點來看，初中學生屬于形象思維占優勢的思維水平，所以教學設計應該力求遵循從經驗到理論、從形象到抽象的教學過程，力求用圖片、板畫形象的表征抽象的微觀的知識與模型。教學目標 知識與技能

知道原子結構模型建立的歷史過程和重要人物； 知道質子的核式結構模型以及建立的實驗基礎 過程與方法

經歷從α粒子散射實驗現象中推測原子的“核式結構”模型的過程 理解從實驗現象中推測科學原理的方法 情感態度與價值觀

通過了解原子結構模型建立的歷史過程，體驗科學探究的艱辛

通過了解原子“核式結構”模型建立的歷史過程，體驗科學的質疑態度和嚴謹態度

四、教學反思

教師：在我們周圍存在各種各樣的物質，有的是動物，有的是植物，有的是生物，有的是非生物，不管是有生命，還是沒生命，在我們周圍形形色色的物質都是由粒子構成的。比如說水。

教師：水是由什么粒子構成的？ 學生：水分子

教師：所以物質時由分子構成的，分子可分為？ 學生：原子

教師：分子是由原子構成的。有些原子它可以直接的（學生：構成物質）構成物質，（板書）就比如說金屬鐵是由鐵原子構成的（學生：鐵原子），所以原子也是構成物質的一種微粒，究竟原子是一種怎樣的微粒呢？ 學生：不知道

（第一環節：引入課題）教學目標：通過回顧原有知識，引入課題

教學內容：從物質、分子和原子之間的關系出發，引出“原子”名稱 活動設計：教師提問，學生回憶和回答

教學語言：語言用語準確，提問明確，師生問答互通良好 板書設計：

存在問題：沒有明確向學生明確課題，突出重點。如果明確了課題“模型”，下一個環節就可以以“模型”作為提問的立足點，這樣更能緊扣課題 究竟原子是一種怎樣的微粒呢？ 學生：不知道

教師：它有什么特點？原子有什么特點？ 學生：小

教師：原子小，什么很小？ 學生：質量 教師：（所以）原子有質量 學生：體積

教師：原子有體積，還有呢？ 學生：半徑很小。長度

教師：半徑，長度，就是說有？ 學生：形狀。

教師：還有嗎？再想想？ 學生：結構

教師：很好，原子還有一定的結構，你們認為原子是有質量的有體積，有形狀，有結構，這是你們認為的原子的模型，那么科學家認為的原子模型是怎么樣的呢？我們一起來看一下。（第二環節：學生對原子結構進行初步猜想）教學目標：學生對原子可能有的結構進行初步猜想 教學內容：學生猜想原子結構。

活動設計：以“特點”創設的情境和要解決的問題不夠明確，沒有緊扣課題“模型”；教師提問并啟發，學生猜想和回答，教師小結概括，引入下一個教學環節 教學語言：語言條理清楚，語言比較親切，感染力好，師生問答互通良好 板書設計： 存在問題： 教師：道爾頓，他是第一個建立原子模型的科學家他認為一切物質都是由最小的不能再分的粒子，也就是原子構成的。他認為原子時不可再分的，所以呢他建立的模型呢是這樣子的，原子是堅實的不可再分的實心球，他是一個實心球，所以我們把這個模型稱為實心球模型。這個模型呢影響了人們一百年的對原子的認識，直到后面有個科學家叫做湯姆遜（Thomson），他發現原子內部它還存在一種粒子，比原子更小的粒子叫做，電子。電子呢，它是帶負電的有一定質量的微粒，他普遍存在在各種原子中，每個原子中都有電子，那么電子到底是怎么分布的呢？你們來猜想一下。學生：不規則

教師：不規則的分布，還有其他可能嗎？ 學生：有規則

教師：有規則他可以是均勻的分布在原子里面，也可以不均勻的分布在原子里面，能不能形象的比喻一下，比喻成水果。學生：西瓜 教師：西瓜，那什么是電子？ 學生：西瓜子

教師：那還有什么水果？ 學生：南瓜

教師：電子也可能分布在原子中心，那他可不可能分布在原子表面呢？（學生：也有可能）那湯姆遜是怎么認為的呢？哦，原子他是電中性的，而我們的電子是帶負電的，原子是電中性的，你們覺得它帶的負電去哪了？ 學生：還有正電荷

教師：還有正電荷和負電荷抵消了，說明了在原子內部還存在著正電荷，那么這些正電荷這些粒子是怎么分布的呢？他是這么認為的，他認為原子還是一個球體，但是正電荷是均勻的分布在就像西瓜的瓤一樣，西瓜肉，均勻的分布在了整個球體當中，而電子呢就像西瓜子一樣鑲嵌在西瓜當中，就像上面這個這樣的模型。這是湯姆生建立的原子結構模型。（第三環節：介紹歷史上有關原子模型的兩種猜想）

教學目標：介紹歷史上有關原子模型的兩種猜想，初步了解原子結構模型建立的發展歷史 教學內容：介紹道爾頓、湯姆遜關于原子結構模型的猜想。

活動設計：教師講解與學生猜想相結合，但學生的猜想意義不大；兩種原子模型也有比較形象的圖片配合，教學語言：專業術語運用不夠科學準確，電中性不是正負電荷相互抵消。師生問答互通良好 板書設計：主體板書沒有，修改建議：刪去學生猜想，語言應該更加科學準確，用板畫配合講解可以讓學生更容易理解，最后應該有一個小結“以上是科學史上兩位科學家關于原子模型的猜想，湯姆生的模型能夠解釋一些現象，沒有直接的事實驗證，湯姆生有個學生叫盧瑟福，它為了驗證他老師的猜想，他做了一個實驗”，同時為下一個教學環節（教學重點）做鋪墊。

教師：湯姆生有個學生叫盧瑟福，盧瑟福他做了一個實驗，他發現了個有趣的現象，無法用湯姆生這個模型來解釋，所以他就開始質疑他的老師。他說我覺得你這個模型是對的，所以他也建立了一個模型，他做的這個實驗叫α粒子散射實驗，他用大量的α粒子去轟擊金箔，金箔知道是什么嗎？很薄的金（片），像紙一樣的，這個黑黑的是α粒子發射器，α粒子從里面發射出來，紅紅的就是α粒子粒子束，打在黃黃的金箔上面，這一圈是探測屏，如果有α粒子打在上面，他就會知道，它接收到。這個實驗做出了個有趣的現象，就像這樣的。這是金箔的一層原子，金箔是金屬，所以直接由原子構成，他發現的現象是這樣子的，大部分α粒子都直接地穿過了原子，都直接地穿過的原子，α粒子是帶正電的哦，還有少部分的α粒子啊它打在了原子上之后，發生了輕微的偏轉，但是呢，有極少數α粒子打在原子上之后被反彈了回來，或者偏轉角度很大，這是極少數的粒子，為什么會出現這種現象呢？原子內部究竟是怎么分布的？它究竟是怎樣的一個結構呢，同學們猜想一下。小組進行討論一下，為什么會出現這種現象？ 小組討論??

教師：那個小組將你們猜想的結構畫出來？（請學生上黑板畫出他認為的結構模型）大家看他畫哦。

學生：首先我們看到，這是一個原子，它原子里面有一個原子核，那么為什么，我們是怎么知道這個原子核的呢？首先我們看這是α粒子，他打到的時候大部分是直接穿過去的，他沒有打到任何東西，原子大部分是空的，那我們再看這個α粒子粒子，他打中了原子核的一部分，他發生了偏轉。教師：他打中了它嗎？ 學生：靠近教師：他靠近了，α粒子帶正電

學生：我們知道同性相斥，異性相吸，所以我們可以確定原子核是帶正電的，因為α粒子是帶正電的。

教師：為什么α粒子被反彈回來，而大部分直接穿過去了？因為原子核 學生：很小，雖然原子核很小，但是原子全部的正電荷和幾乎全部的質量都集中在原子核上。教師：（幾乎）全部的質量都集中在原子核，全部的正電荷也集中在原子核，所以這些粒子才有可能被反彈回來。很好。那我們來看一下盧瑟福是怎么來解釋的，他建立了這樣一個原子模型，他說在原子中心有一個很小的原子核，有一個很小的原子核（指著圖）而原子全部的原子核和幾乎全部的質量都集中在原子核內部，而電子呢，帶負電的電子繞著這個原子核轉，你們想到了什么？ 學生：行星繞太陽

教師：行星繞太陽在做圓周運動，所以我們把這個模型也成為行星繞太陽模型，或者是行星原子模型。我們說電子是帶負電的，原子核是帶正電的，而整個原子電中性，不帶電，說明它們帶的電荷電量相等，說明它帶的電荷數量相等。所以原子會成電中性。（第四環節：原子核式結構模型的建立過程，這是本節課的教學重點環節）

教學目標：了解原子的核式結構模型及其建立過程，體會科學探究的過程和科學家的思想。教學內容：介紹盧瑟福α散射實驗及其現象，讓學生經歷原子的核式結構模型從α散射實驗現象中推出的過程。

活動設計：情境交代不夠清楚，尤其是板畫的金鉑的原子排列；要解決的問題交代比較清楚（依據實驗現象推測結構）；學生活動比較充分（小組討論及代表發言），但結論得出邏輯性不夠強，教師補充也不夠完整（尤其是電子）；師生問答互通良好，但教師總結與學生發言情境結合不緊密

教學語言：條理不夠清楚，教學順序應該是：介紹盧瑟福的目的、α散射實驗、實驗現象、實驗現象帶來的困惑、重新構建原子模型。

板書設計：講解與板畫配合較好，但主體板書沒有

修改建議：重新設計教學順序，教師總結應該更全面完整，補充主體板書。教師：我們接下來看下一個科學家建立的模型呢是在兩年之后，他修改了盧瑟福的原子模型，他認為電子是在原子核外沿著固定的軌道運行的，如果電子很多的話，他還是分層的繞核運動，中間這個是原子核，白色的是電子，這里分層地在繞著原子和運動。你們覺得電子會真的乖乖的繞著核運動嗎？

學生：不會，逃了，不規則的運動，教師：什么都有可能哦。最后一個模型叫做電子云模型，他呢用照相機拍了氫原子的結構，他發現原子核在中間，電子開始在這里，后來在這里，再后來在這里，這里，無規律的運動，而且在高速的運動，所以對外呈現電子云的狀態，所以電子不是在固定軌道運行的。但是現在我們學習呢認為電子是在繞著軌道運行的，這是我們現在所能學習的原子結構模型。到現在我們基本上能把原子給，內部的結構有了大概的概念。原子它還可以在分嗎？ 學生：可以

教師：原子還可以在分為什么？ 學生：電子，原子核。

教師：核外電子和原子核。原子核帶什么電？ 學生：正電 教師：（板書）核外電子帶負電。所以原子帶 學生：正負電、不帶電 教師：原子不帶電 學生：老師，一個原子只有一個原子核。一個電子有幾個核外電子。

教師：不知道，每個原子電子數目是不同的，他說少的時候是有固定軌道，運行多的時候是分層的在繞核運動。

學生：所以核外電子會不會撞在一起。

教師：你們猜猜看，一切都有可能，這個你們等到課外在研究哦。我們現在來總結一下，我們這個原子模型建立的整個過程。我們一開始誰提出來的？ 學生：道爾頓

教師：他提出了什么模型？ 學生：實心球模型 教師：后來呢

學生：湯姆生，西瓜模型。盧瑟福，行星繞太陽模型，玻爾，分層模型。電子云模型。教師：那么從整個模型建立的過程，你們收到了什么啟發？有誰知到，有誰想到的。體會到了科學家們什么精神？ 學生：堅持不懈 教師：對任何事物都抱有懷疑的態度??不斷地去修正呢，模型的建立是一個不斷完善不斷修正的過程，他一開始提出來可能是錯誤的，但是我們不斷的去糾正去完善它，最后是這個模型不斷接近事物的本質，這就是科學研究的過程。

教師：那我要問了，既然原子可以分為原子核和核外電子，那原子核可以再分嗎？ 學生：可以 教師：那原子核都是由哪些粒子構成的呢，這些粒子都分別帶什么電？什么又是核電荷數？這些粒子帶的電荷數之間有什么關系？這些粒子的質量有什么關系，電荷數就是帶的電荷的數目。這些質量有什么關系，接下來閱讀書本第44頁，結合著這張圖，這張圖里面是氧原子的結構模型。回答者四個問題。師生討論??

學生：原子核有質子和中子構成，質子帶正電，中子不帶電 教師：那什么是核電荷數啊

學生：原子核所帶的正電荷數稱作核電荷數（學生舉手，老師示意學生起立回答）學生：和質子數與電子數一樣

教師：書上怎么講的？（揮手示意學生坐下）學生：（經過查書后）原子核所帶的電荷數稱為核電荷數

教師：對，原子核所帶的電荷數稱為核電荷數（示意學生看ppt），那這些粒子的數量有什么關系呢? 學生：質子數等于電子數

教師：請一位同學上來回答一下，誰？有誰？（做舉手狀，稍后指向某同學）你來 學生上臺

學生：質子數等于電子數

教師：質子數等于電子數？對不對？對的 學生：（隨著老師激光筆位置變化）原子核分為質子和中子

教師：質子帶，正電荷，那這里有八個質子，就有八個正電荷，那這里核外有多少個電子啊 學生：（異口同聲）八個

教師：八個電子，所以，電子帶什么點？ 學生：負電 教師：所以？ 學生：他們兩個相等

教師：哦，電子數和什么數相等啊？ 學生：質子數

教師：所以他們所帶的電荷？ 學生：相等的

教師：電荷數是相等的，所以？ 學生：所以？

教師：所以整個原子呈電中性，因為他們是不是相等電荷抵消啦？ 學生：是

教師：好，那你先下去吧 教師：各種粒子數有什么關系？原子核所帶的電荷數是？核電荷數，而原子核內只有質子是帶正電荷的，所以？所以，核電荷數等于？（手指向ppt上質子數字樣）學生：質子數

教師：那質子數為什么等于核外電子數呢？ 學生：原子呈電中性

教師：一個帶正電，一個帶負電，整體呈電中性相互抵消，所以他們的數目是，相等的，中子數是因為，他不帶電，所以中子數不影響整個原子的電中性，所以它沒必要等于中子數。我們先來看，他們質量有什么關系（指向ppt第四題這些粒子的質量分別是多少）學生：差不多大

教師：什么和什么差不多大 學生：質子和中子

教師：質子和中子的質量差不多，那和電子比呢 學生：相差很大 教師：誰大 學生：中子 教師：質子和中子更大一點，所以為什么我們剛剛說所有的質量都集中在原子核呢？看這個(指向ppt上的字樣)質子和中子的質量遠遠地大于電子質量，而質子和中子構成原子核，所以原子核的質量才遠遠大于電子數，所以原子核集中了所有的質量，有沒有理解啊

教師：那么，我們說原子核是由質子和中子構成的（在黑板上寫下樹狀圖）那質子和中子還可以再分嗎 學生：（聲音雜亂）可以，夸克

教師：對，書上說啊，質子和中子是由更小的微粒，夸克構成，那么你們覺得，夸克（視頻結束）

第四篇：高中化學 原子結構復習教案

第一節 原子結構

學法指導

物質結構和元素周期律是中學化學教材中重要的基礎理論。

通過對本章的學習，能夠對以前學過的知識進行概括、綜合，實現由感性認識上升到理性認識的飛躍；同時也能以物質結構、元素周期律為理論指導，來探索、研究以后將要學習的化學知識。

本章學習重點是核外電子的排布規律；元素周期律的實質和元素周期表的結構；元素性質、原子結構和該元素在周期表中的位置三者之間的關系；離子鍵和共價鍵。第一節

原子結構

原子結構和同位素的考點，常以重大科技成果為題材，寓教于考，突出教育性與實踐性。近幾年的命題主要體現在以下方面：

1．關于原子的組成及各粒子的關系；

2．分子、原子、離子核外電子數的比較；

3．已知同位素質量數和平均相對原子質量，求同位素的原子個數比；

4．粒子半徑大小比較。

試題大多以選擇題形式出現，模式也較為穩定。由于原子結構的發現源于物理學中α粒子的運動實驗，無疑，原子結構成了理化學科間綜合的素材。預計這一知識會成為“3+X”綜合測試命題的依據。

1．原子的組成和三種微粒間的關系

A Z

X的含義：代表一個質量數為A、質子數為Z的原子。

質量數(A)；質子數(Z)+中子數(N)。

核電荷數：元素的原子序數；質子數：核外電子數。2．電子云

(1)核外電子運動的特點：①質量很小，帶負電荷；②運動的空間范圍小(直徑約為10-10 m)；③高速運動。

(2)電子云的概念：原子核外電子繞核高速運動是沒有確定的軌道的，就好像一團“帶負電荷的云霧”籠罩在原子核周圍，這種“帶負電荷的云霧”稱之為電子云。電子云密集(單位體積內小黑點多)的地方，電子出現的機會多；反之，電子云稀疏(單位體積內小黑點少)的地方，電子出現的機會少。

最外層電子數 <4 >4

得失電子趨勢 較易失 較易得

元素的性質 金屬性 非金屬性

(2)陽離子：Mg2+、Na+、Al3+、NH4+、H3O+

(3)陰離子：N3-、O2-、F-、OH-、NH2-。

2．前18號元素的原子結構的特殊性

1(1)原子核中無中子的原子1 H

(2)最外層有1個電子的元素：H、Li、Na

(3)最外層有2個電子的元素：Be、Mg、He

(4)最外層電子數等于次外層電子數的元素：Be、Al。

(5)最外層電子數是次外層電子數2倍的元素：C；是次外層電子數3倍的元素：O；是次外層電子數4倍的元素：Ne。

(6)電子層數與最外層電子數相等的元素：H、Be、A1。

(7)電子總數為最外層電子數2倍的元素：Be。

(8)次外層電子數是最外層電子數2倍的元素：S ：

(9)內層電子數是最外層電子數2倍的元素：Li、P

掌握了上述一些結構特點及規律可以迅速推斷元素及其原子序數等。

第五篇：原子結構模型的教學設計

《原子結構的模型》教學設計

浙江省海寧市實驗初中

宋竺

《原子結構的模型》是學生在教師的指導下，進行自主的學習、合作學習。案例的動畫模型有直觀、形象的優點，動畫與單純用語言描述相比，教學效果較好。

一、教學分析

（一）教材分析

本節為浙教版初中《科學》八年級（下）第一章《粒子的模型與符號》的第3節第一課時，本節兩個課時，第一課時主要對學生學習原子結構模型的建立完善。讓學生沿著科學家的道路去構建原子模型，同時滲透模型的構建方法。通過對有關科學家和其研究的介紹，培養學生的科學興趣，使學生體驗、學習科學家提出問題、建立假設、修正模型的研究方法。教會學生學會觀察、學會分析、學會總結，幫助學生認知，從而幫助學生構建知識。

本節的基本概念和基礎原理多，如原子結構的概念，這些內容抽象，肉眼不可見，遠離學生的生活，所以運用了大量的圖片和動畫來展示或模擬結構，使之形象化，便于直觀認識。

本節還密切聯系現代生活、生產和科學技術的實際，有著濃郁的生活氣息和時代氣息。使學生更好地理解科學與生活、科學與社會的關系。

（二）學生分析

從知識水平來看，本節內容抽象，肉眼又不可見，遠離生活，學生難以理解，但學生在學習了前面的模型、符號的建立與作用，物質與微觀粒子模型的基礎上，繼續來學習原子結構的模型，有一定的微觀認識基礎。

從人的思維發展階段看，初中的學生還處于具體形象思維的階段，要使他們形成正確的微觀的結構表象和概念，需要教師提供直觀的動畫模型，幫助學生由感性認識上升到理性認識，幫助學生構建知識。

從學生的學習興趣看，本節的豐富內容，精美的圖片，與生活、科技緊密接合的事例，激起了學生探索科學的興趣。

（三）網絡教室

學生上課時可以直接查找網絡或到自主學習網站學習，方便快捷，課堂容量大。

二、教學目標

知識與技能：

1.了解原子的構成、原子結構模型及其在歷史上的發展過程，體驗建立模型的思想

2.了解a粒子散射實驗和盧瑟福的原子核式結構。

過程與方法：

1.培養學生的空間想象能力、抽象思維能力、科學的分析推理能力及對所學知識的應用能力。培養學生自主學習的能力。

2.結合教學內容，進行科學思維方法的教育，培養學生的創造意識。3.了解原子的構成、原子結構模型及其在歷史上的發展過程，體驗建立模型的思想，體會原子結構模型建立的過程是不斷完善和修正的過程。

情感、態度、價值觀：

1.使學生感受人類對微觀世界的認識是不斷擴大和加深的。

2.組織學生探索發現并掌握（運用）“不斷完善、不斷修正，接近事物本質”的過程。

3.從直觀的角度解釋微觀現象及原子結構模型發展中的思維演繹過程。

三、教學重難點 1.教學重點：

了解原子的構成、原子結構模型及其在歷史上的發展過程，體驗建立模型的思想。

2.教學難點：對原子結構知識的初步了解

四、教學用具：

多媒體電腦、學生電腦、網絡教室 保齡球（瓶子）實心球 雞蛋 燒杯

五、教學模式：

“主導一主體”的教學模式

六、教與學的過程設計如下：

教師活動案例的教學媒體學生活動設計的意圖

出示一只雞蛋并設問：假如你以前從來沒有吃過雞蛋，甚至沒有見過雞蛋，你想知道蛋殼里面是什么，有什么辦法嗎？

學生們異口同聲地回答：把它打碎！

又問：如果你不想打破它但又想知道這里面是什么，有什么辦法呢？

學生議論，提出實驗方案：透視、搖晃、稱量??等等

【引言】分子是由原子構成的，那么原子又是由什么構成？科學家是怎樣揭開原子結構的秘密呢？

為了探索原子內部的構造，科學家們進行了無數次的實驗。他們使用原子模型來表示原子并用實驗不斷地修正模型。【媒體展現】片頭。教學媒體展現了從哲學家德漠克利特提出來的“物質是由原子產生”的哲學思想到道爾頓、湯姆生、盧瑟福、波爾、薛定諤提出的原子模型整個過程中各科學家頭像、原子模型圖片和視頻。觀看媒體、聽講，對原子結構模型的建立與修正的過程進行情緒體驗。導入新課，激發學生學習興趣和學習動機。學生通過了解這些赫赫有名的科學家在認識原子結構的成就和貢獻，思想得到了熏陶。引發學生對新知識的探求情感，使學生產生學習的需要。

【過渡】湯姆生、盧瑟福、玻爾都是諾貝爾獎獲得者。面對這些偉大的科學家、面對人類認識原子結構的歷史。面對如此之多的原子模型，我們該學習和掌握原子的哪些結構呢?請同學們結合教材，利用INTERNET自主學習原子結構模型的建立。

讓學生明確學習的任務和目標；引導學生把原子結構模型的建立與修正的過程和本節要學習的內容聯系起來。

一段時間后學生匯報學習結果。教師總結。【導言】原子的構成是怎樣的呢？

【解釋】現在大量的科學實驗已經證明，原子是由一個居于中心的帶正電荷的原子核和在核周圍空間作高速運動的帶負電荷的電子所組成。一個電子帶一個單位負電荷，整個原子呈電中性。【媒體展現】

【文字】原子是由居于原子中心的帶正電荷的原子核和帶負電荷的核外電子構成；原子核和核外電子所帶的電荷總數相等，電性相反，整個原子顯電中性

【動畫】氫原子的動畫模型

【媒體說明】不停運動的黑色的小球是核外電子，中間的是原子核。理解“原子的組成結構”表述，觀看動畫，分析、歸納、對照、總結原子的組成結構與動畫模型，學生面對動畫模型情景的刺激而初步產生了“原子的組成”認識結構，構建微粒帶電情況的認識結構。創設情景，激發學生學習興趣。向學生提供動畫情境，用來豐富學生感知，啟迪學生思考探究，引導學生聯想和想象；動畫模型情景的刺激幫助產生學生認識結構和氫原子的動畫模型中組成微粒上的“+”“一”號自然遷移到構成原子微粒帶電情況。【思考】原子核外有2個電子，你能建立一個氦原子的模型（用圖表示）嗎？

【解釋】我們看到的是氦原子的模型圖片。【媒體展現】

【圖片】氦原子的模型圖片。

【框架】“原子的組成”的框架。觀看氦原子的模型圖片和框架文字，循序漸進逐步加深對“原子的組成”和微粒帶電情況的理解。幫助學生進一步鞏固由“原子的組成”認識結構和氦原子的模型圖片中構成原子微粒帶電情況。

【解釋】我們剛提到氫原子的動畫模型中原子核的比例其實并不恰當，因為原子核非常小。如果假設原子是一座龐大的體育場，則原子核只相當于體育場中央的一只螞蟻.如果把原子比作一座摩天大樓，那么原子核相當于摩天大樓中心的一粒綠豆。正如盧瑟福所說的“空蕩蕩的’。【媒體展現】

【圖片】摩天大樓圖片。

【框架】“原子的組成”的框架。

綠豆也好、螞蟻也好都是說明原子核相對于原子來說非常小。學生直觀的比較摩天大樓和摩天大樓中央的綠豆大小關系，領會原子與原子核的大小比例關系。根據奧蘇貝爾的同化說，知識的獲得過程是以文字或其它符號表征的意義同學習者認知結構中原有相關的觀念相聯系并產生相互作用后轉化為個體的意義的過程。摩天大樓和綠豆大小比例是學生認知結構中已有的觀念。

【導言】我們知道原子核相對于原子來說非常小，那原子核又是由什么構成的呢？

【解釋】由于原子核很小，又帶正電荷，因此，要認識原子核的結構就更困難了，科學家提出用高能量的離子撞擊核的方法來揭示原子核的秘密。

【導言】原子核中的質子和中子分別是帶什么電荷呢？【媒體展現】

【動畫】模擬高能量的粒子撞擊核的動畫

【動畫】氧原子核的動畫模型

【文字】原子核由質子和中子構成，其中質子帶正電，中子不帶電

學生與教師一起觀察情境，學生分析教學媒體所傳遞的信息。創設情境，以培養學生的科學性思維。建構主義認為知識是不能傳遞的，教師傳遞的是信息，學生通過觀察情境主動建構知識一一原子核的結構。

【導言】你知道每個質子、中子和電子的質量嗎? 【導言】你們看電子、質子、中子的質量非常微小。

【媒體展現】

【動畫】科學家測定質子、中子和電子的質量 【文字】原子中電子的質量在整個原子質量中所占的比重極小，幾乎可以忽略不計，原子的質量主要集中在原子核上。觀察動畫，比較質子、中子和電子質量。觀察動畫。學生根據動畫所示集體回答問題，體會質子、中子和電子之間質量關系。布魯納的發現學習理論：“認識是一個過程，而不是一種產品”。學習不僅是讓學生掌握這些知識，更在于讓學生去體驗知識原理的過程。

【思考】分析表中一個原子中哪些數目總是相等的？

【媒體展現】

【表格】一些原子的核電荷數、質子數、中子數和核外電子數表

【文字】核電荷數＝質子數＝核外電子數

學生根據表格思考各項數目的關系層層推進，由“原子的組成”推進到“核電荷數、中子數、質子數、核外電子數”以及它們之間的關系，學生不斷充實知識系，擴充學生的認知結構。

【導言】科學家們又對質子和中子的構成進行研究【媒體展現】

【導言】現在請同學一起來練一練。

教師將學生分成若干個小組，每小組輪流講出結果并說明理由。

教師根據學生練習與發言中反饋的信息，及時發現問題、調整教學策略。【媒體展現】

【文字】略。

【練習】略。

【練習答案】略。學生做練習。學生認真聽取別人的發言，分析其中的正確與錯誤，積極思維及時篩選、吸收別人有益的東西，整理和組織自己的發言，闡述自己的觀點、看法。鞏固知識。建構主義認為:對知識的意義建構要借助別人的幫助，即在協作活動課堂中開展，小組內部成員相互合作，小組與小組之間相互競爭，相互交流，相互合作。

【總結】

布置作業。作業本A第3節

（一）提倡和鼓勵學生在因特網上問問題。【媒體展現】

片尾。

介紹相關網址。學生自我測評。通過E-MAIL.QQ聯系，學生在因特網搜尋資料。培養學生獲取信息的能力，促進發散思維，培養學生信息素養。

七、案例分析 信息技術在案例《原子結構的模型》中，從頭至尾都發揮了作用，重在信息技術模擬微觀結構的突破和創新。

案例主要有以下幾個特色方面： 1.控制方便。

案例中有“播放”、“停止”、“倒退”等按鈕，在教學時，能非常方便的控制講課的進程。

2.教學目標明確，解決了教學中的重點，難點問題。

在案例中應用信息技術解決了科學教學中重點難點問題，信息技術模擬的微觀結構使抽象的概念變為直觀具體生動的動畫形象，有了這些動畫模型，這些內容不再難教了。

3.教學設計注重合理精湛。

案例中注重合理組織教學內容結構，自然導出基本概念，在教學設計中花了不少功夫，運用了大量的學習理論，應用了大量的教育技術，符合學生的認識規律。

4.版面設計能有效激發學生學習興趣

運行可靠、穩定、文字字型大小恰當，教學資料典型、珍貴，提供的圖像、影像、背景音樂恰當，有效運用動畫解釋教學內容，對學生有吸引力，教師學生易于操作。

5.恰當合理地滲透情感

原子結構模型地建立和修正過程中牽涉到的科學家都是赫赫有名的，學生都早有耳聞。縱觀湯姆生、盧瑟福、玻爾的師生間科學活動，盧瑟福不是停在老師湯姆生的理論上，而是有所創新，玻爾也同樣在老師盧瑟福的理論基礎上有所突破，這有力的證明了“青出于藍而勝于藍的”這個道理。

著名教育家夸美紐斯提出:“讓一切教學用書充滿圖像”。案例中用幾幅圖片便展現了核技術在核電、醫藥、農業育種等方面的應用，以加強科學課程與社會生產的整合。6.學生反應較好

學生感到從電腦里展現出來的有很多動畫，能直觀形象的展現微觀結構和科學實驗等內容，動畫旁邊結合出現這個知識點的文字說明，覺得這樣容易懂、記得牢，上起課來比較輕松，學生喜歡，教學效果較好。