Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,原子结构与模型教学,原子结构与性质关系,现代原子结构理论,经典原子结构模型,原子结构概述,实验探究：原子结构认识,原子结构模型教学建议,目录,6,5,4,3,2,1,01,Chapter,原子结构概述,原子是化学变化中的最小微粒，是构成物质的基本单元，具有不可分割性原子定义,原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，原子核又由带正电的质子和不带电的中子组成原子组成,原子定义与组成,道尔顿原子论,01,英国科学家道尔顿提出了原子论，认为物质由不可再分的原子构成，原子在化学变化中保持其本身的独特性质汤姆生发现电子,02,英国科学家汤姆生通过阴极射线实验发现了电子，揭示了原子具有内部结构卢瑟福提出原子核式结构模型,03,英国科学家卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，认为原子由位于中心的原子核和绕核运动的电子组成。
原子发现历程,原子结构决定了物质的化学性质和物理性质，是理解物质性质的基础理解物质性质,发展科学技术,指导材料制备,原子结构的发现和研究推动了科学技术的发展，如量子力学、原子能利用等通过控制原子结构，可以制备出具有特定性质的材料，如半导体材料、超导材料等03,02,01,原子结构重要性,02,经典原子结构模型,Chapter,卢瑟福原子模型,模型的提出,1911年，卢瑟福基于粒子散射实验提出了有核原子模型模型内容,原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，称为原子核电子在原子核外绕核作轨道运动原子核带正电，电子带负电模型意义,卢瑟福原子模型打破了道尔顿原子模型的观念，提出了原子核的概念，并解释了粒子散射实验的结果模型内容,电子在特定的轨道上绕原子核运动，且每个轨道上的电子具有特定的能量当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，会吸收或发射特定频率的光子模型的提出,1913年，玻尔在卢瑟福模型的基础上，引入了量子化的概念，提出了玻尔原子模型模型意义,玻尔原子模型成功地解释了氢原子的光谱现象，并为量子力学的发展奠定了基础玻尔原子模型,早期的一种原子模型，由汤姆生提出认为正电荷像布丁一样均匀分布在原子中，而电子则像葡萄干一样镶嵌在其中。
但该模型无法解释粒子散射实验的结果道尔顿提出的实心球模型，认为原子是一个不可再分的实心球体但随着科学的发展，人们认识到原子是由更小的粒子组成的，因此该模型被逐渐淘汰葡萄干布丁模型,道尔顿原子模型,其他经典模型简介,03,现代原子结构理论,Chapter,电子和其他微观粒子既具有粒子性，又具有波动性波粒二象性,无法同时精确测定粒子的位置和动量不确定性原理,描述微观粒子状态的函数，波函数的模平方给出粒子在特定位置被发现的概率量子态与波函数,量子力学基础,每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋相反的电子泡利不相容原理,电子在原子核外排布时，总是尽可能排布在能量最低的电子层里能量最低原理,在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道洪特规则,电子排布规律,描述电子在原子核外运动状态的函数决定电子云形状和轨道空间伸展方向描述电子自旋的方向决定电子离核的平均距离和能量的主要因素决定原子轨道在空间的伸展方向原子轨道,主量子数,角量子数,磁量子数,自旋量子数,原子轨道概念,01,02,03,04,电子云模型,用统计的方法描述电子在原子核外空间分布的概率分子轨道理论,描述分子中电子的运动状态和分子性质的理论。
原子轨道线性组合,形成化学键时，原子轨道通过线性组合形成分子轨道价键理论,描述原子间通过共用电子对形成化学键的理论现代原子结构图像,04,原子结构与性质关系,Chapter,同一周期内，从左到右，元素核外电子层数相同，最外层电子数依次递增，原子半径递减（零族元素除外）如第三周期中：NaMgAlSiPSCl同一族中，由上而下，最外层电子数相同，核外电子层数逐渐增多，原子半径增大如：NaKRbCsFr，但在同一周期中，原子半径的变化并不是单调的原子半径大小比较,原子半径主要取决于核外电子层数和最外层电子数，电子层数越多原子半径越大，最外层电子数越多原子半径越小影响原子半径的因素,原子半径变化规律,元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律叫做元素周期律元素周期律是元素周期表的高度概括，它只用简单的一句话，概括了元素性质的变化与元素的原子结构的关系元素周期律,利用元素周期律可以预测新元素的性质，指导新元素的发现和合成同时，利用元素周期律还可以指导工农业生产和科研实践，如寻找催化剂、耐高温材料、耐腐蚀材料等元素周期律的应用,元素周期律及其应用,离子键,由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键。
如：NaCl、KOH等离子键的强弱与离子的电荷数、离子半径有关共价键,原子之间通过共用电子对所形成的化学键如：HCl、H2O等共价键的强弱与共用电子对的数目、原子半径有关金属键,金属晶体中金属原子（或离子）与自由电子形成的化学键金属键的强弱与金属原子的价电子数、原子半径有关化学键类型与性质判断,化学键的性质判断,根据物质的组成和性质可以判断化学键的类型如：由活泼金属与活泼非金属元素形成的化合物一般为离子化合物，含有离子键；由非金属元素形成的化合物一般为共价化合物，含有共价键；金属单质中含有金属键化学键类型与性质判断,05,实验探究：原子结构认识,Chapter,01,通过观察和测量放射性元素的衰变过程，了解原子核的结构和性质，探究原子内部的微观世界实验目的,02,放射性元素会自发地放出射线并转变为另一种元素，这种现象称为放射性衰变通过测量放出的射线的种类和强度，可以推断出原子核的内部结构和性质实验原理,03,选择合适的放射性元素样品，如镭或铀等；将样品放置在特制的容器中，并密封好；使用辐射探测器测量容器内外的射线强度和种类；记录数据并进行分析实验步骤,04,根据实验数据，可以得出放射性元素的半衰期、衰变常数等参数，进而推断出原子核的内部结构和性质。
此外，还可以通过比较不同元素的衰变特性，探究元素之间的内在联系和规律实验结果与结论,放射性元素衰变实验,实验目的,利用光谱分析技术探究原子的能级结构和电子跃迁规律，了解原子光谱的产生原理和应用价值实验原理,原子在受到外界能量激发时，会发生电子跃迁并产生光谱不同元素的原子具有不同的能级结构和电子跃迁规律，因此会产生不同的光谱特征通过测量和分析光谱，可以推断出原子的能级结构和电子跃迁规律实验步骤,选择合适的原子样品，如氢原子或钠原子等；使用光谱仪测量样品的光谱，包括发射光谱和吸收光谱；记录数据并进行分析，比较不同元素的光谱特征光谱分析技术应用,实验结果与结论,根据实验数据，可以得出原子的能级结构、电子跃迁能量等参数，进而推断出原子的光谱特征和应用价值此外，还可以通过比较不同元素的光谱特征，探究元素之间的内在联系和规律光谱分析技术应用,实验目的,利用扫描隧道显微镜观察原子和分子的表面结构，了解原子和分子的排列方式和相互作用力实验原理,扫描隧道显微镜是一种利用量子隧道效应进行高分辨率成像的仪器当探针与样品表面非常接近时，电子会穿过两者之间的势垒形成隧道电流通过测量隧道电流的变化，可以得到样品表面的形貌和原子排列信息。
实验步骤,选择合适的样品，如金属或半导体等；将样品放置在扫描隧道显微镜的样品台上，并调整探针与样品之间的距离；进行扫描并记录数据，观察原子和分子的排列方式和相互作用力扫描隧道显微镜观察,实验结果与结论,根据实验数据，可以得出样品表面的形貌和原子排列信息，进而推断出原子和分子之间的相互作用力和性质此外，还可以通过比较不同样品的扫描结果，探究不同材料之间的内在联系和规律扫描隧道显微镜观察,06,原子结构模型教学建议,Chapter,从道尔顿的实心球模型到卢瑟福的核式结构模型，再到玻尔的量子化轨道模型等，每个模型都是科学家对原子结构认识的重要里程碑阐述原子结构模型发展历程,通过介绍科学家们的探索历程，引导学生理解科学探索的艰辛和曲折，培养学生的科学精神和探索意识强调科学探索精神,通过比较不同模型的优缺点，引导学生思考如何改进和完善原子结构模型，培养学生的批判性思维和创新能力启发学生思维,强调模型演变历程教育价值,1,2,3,通过提出与原子结构相关的问题，引导学生主动思考和探究，激发学生的学习兴趣和探究欲望创设问题情境,组织学生进行小组讨论，鼓励学生发表自己的观点和看法，培养学生的合作和交流能力。
开展小组讨论,通过实验探究原子的结构和性质，让学生亲身体验科学探究的过程，培养学生的实验技能和科学素养进行实验探究,注重启发式和探究式教学方法,03,探讨科技伦理,引导学生思考科技发展的伦理问题，如核能的安全利用、放射性废物的处理等，培养学生的社会责任感和伦理意识01,引入生活实例,通过介绍与原子结构相关的生活实例，如放射性元素的应用、核能发电等，让学生感受到原子结构与生活的紧密联系02,介绍前沿科技,向学生介绍与原子结构相关的前沿科技，如量子计算、纳米技术等，拓展学生的视野和知识面结合生活实例和前沿科技应用,THANKS,感谢观看,。