原子结构
知识目标：
1. 复习原子构成的初步知识，使学生懂得质量数和AZX的含义，掌握构成原子的粒子间的关系。
2. 了解关于原子核外电子运动特征和常识。
3. 理解电子云的描述和本质。
4. 了解核外电子排布的初步知识，能画出1～号元素的原子结构示意图。
能力目标：
培养自学能力、归纳总结能力、类比推理能力。
教学重点：原子核外电子的排布规律。
教学难点：原子核外电子运动的特征，原子核外电子的排布规律。
(第一课时)
教学过程：
[复习]原子的概念，原子的构成，原子为什么显电中性?
[板书]一、原子核
1。原子结构
质子： 1.6726×10-27kg
原子核
原子 中子： 1.6748×10-27kg
电子： 1.6726×10-27kg/1836
注意：核电荷数=质子数=电子数近似原子量=质子数+中子数
原子的粒子间的关系：
决定元素种类的是： ，决定原子质量的是：
决定元素化学性质的主要是： ，决定原子种类的是：
1.6726×10-27kg
1.66×10-27kg
2.质量数
质子的相对质量= =1.007≈1
1.6748×10-27kg
1.66×10-27kg
中子的相对质量= =1.008≈1
将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似值整数加起来，所得的数值叫质量数(A)
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) N = A C Z
练习：用AZX表示原子：
(1) 求中性原子的中子数：N=
(2) 求阳离子的中子数，AXn+共有x个电子，则N=
(3) 求阴离子的中子数，AXn-共有x个电子，则N=
(4) 求中性分子或原子团的中子数，12C16O2分子中，N=
(5) A2-原子核内有x个中子，其质量数为m，则n g A2-离子所含电子的物质的量为
： .
二、核外电子运动的特征
请一位同学讲述宏观物体的运动的特征。
比较电子的运动和宏观物体的运动。
1. 核外电子运动的特征：
(1) 带负电荷，质量很小。
(2) 运动的空间范围小。
(3) 高速运动。
学生阅读课本P91，播放电子云形成的动画。
2. 电子云
电子在原子核外空间一定范围内出现，可以想象为一团带负电荷的云雾笼罩在原子核的周围，所以人们形象地把它叫做“电子云”。
注意：(1)图中的每个小黑点并不代表一个电子，小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少。
(2)“电子云”是核外电子运动的一种形象化表示。
1. 已知一种碳原子(质子数、中子数均为6)的一个原子的质量为m kg，若一个铁原子的质量为n kg ，则铁的原子量是
2.以下有关电子云的描述，正确的是( )
A 电子云示意图的小黑点疏密表示电子在核外空间出现机会的多少
B 电子云示意图中的每一个小黑点表示一个电子
C 小黑点表示电子，黑点愈多核附近的电子就愈多
D 小黑点表示电子绕核作圆周运动的轨道
一、考查原子组成微粒的数量关系及“元素、核素、同位素”的概念
例1我国稀土资源丰富.下列有关稀土元素62144Sm与62150Sm的说法正确的是 ()
(A) 62144Sm与62150Sm互为同位素, 是两种核素
(B) 62144Sm与62150Sm的质量数相同, 是同一种元素
(C) 62144Sm与62150Sm的质子数相同, 是同一种核素
(D) 62144Sm与62150Sm的核外电子数和中子数均是62
解析:质子数相同的一类原子, 属于同一种元素, 但如果中子数和质子数也相同, 则是同一种原子, 即同一种核素;质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素;质子数或中子数至少一种不同, 则为不同的核素或者说具有一定数目质子数和中子数的原子称为核素.构成原子的几种微粒之间的数量关系是:质量数=中子数+质子数, 质子数=核外电子数.综上所述, 只有 (A) 正确.
二、考查核外电子排布规律
例2某位于前四周期的元素原子的L层电子与最外层电子数之比为4∶1, 其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶1, 则其+2价离子的核外电子排布式是.
解析:由原子核外电子排布规律知道, 前四周期的元素原子的L层不是最外层时, 其电子数是8个, 则该原子最外层电子数是2个, 其d轨道中的电子数则达到10个, 则其原子的核外电子排布式是:1s22s22p63s23p63d104s2 (因是前四周期, 具有d轨道, 一定有四个电子层) 为Zn元素, Zn2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10.
三、考查相关的化学用语
例3下列有关原子结构的化学用语正确的是 ()
(A) S的原子结构示意图
(B) C原子的电子式
(C) K原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d1
(D) 质量数为18的氧原子可以表示为818O
解析:这是有关原子结构的几种表示方法.S元素核外电子和质子数均为16, (A) 中表示的核外电子数是18, (A) 错;电子式是表示最外层电子数目而不是总数, C原子核外最外层电子是4个, (B) 错;因为3d和4s轨道发生能级交错, 电子先排4s后排3d, K原子的核外电子排布式正确的是1s22s22p63s23p64s1, (C) 错;选择 (D) .
四、考查原子结构与元素性质的关系
例4下列有关元素性质说法正确的是 ()
(A) 同一元素不可能既表现金属性, 又表现非金属性
(B) 元素电负性越大的原子吸引电子越强
(C) 第三周期元素的最高正化合价等于它所处主族序数, 且原子半径随核电荷数增大而增大
(D) 在基态多电子原子中, 电离能最小的电子能量最低.
解析:处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素既表现金属性, 又表现非金属性, (A) 错;元素的电负性表示的是原子对共用电子对的吸引能力, 吸引能力越强, 电负性数值越大, (B) 对;第三周期元素均为主族元素, 最外层电子数等于主族序数, 也是表现出的最高化合价, 但随着核内质子数的增加, 对核外电子的吸引能力增强, 原子半径反而逐渐减小, (C) 错;电离能表示原子失去核外电子所需要的能量, 电离能越小, 表示失去电子越容易.而核外电子本身的能量越高, 运动区域离核越远越易失去, 既电子能量越高, 电离能越小, (D) 错.选择 (B) .
五、考查原子结构与元素周期表结构的关系
例5下列有关原子结构和元素周期表说法正确的是 ()
(A) 原子序数为15的元素最高化合价为+3
(B) ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素
(C) 第二周期ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
(D) 原子核内质子数为12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族
解析:原子序数为15的P元素位于ⅤA族, 最高化合价为+5, (A) 错;每一周期中, 从左到右, 元素的非金属性逐渐增强, 最后一种元素都是ⅦA族 (零族除外) , (B) 对;第二周期ⅣA族元素为C, 原子核电荷数和质子数都为6, 而中子数不一定是6, 如C—13、C—14, 中子数分别是7和8, C错;质子数为12的元素是镁, 核外电子排布是3层, 最外层是2个电子, 在表中第三周期ⅡA族, (D) 对.选 (B) 、 (D) .
六、考查原子结构与原子间成键方式及分子构型的关系
例6下列说法正确的有 ()
(A) 在硼酸B (OH) 3分子中, B原子与3个羟基相连, 其晶体具有石墨相似的层状结构, 则分子中B原子杂化轨道的类型是sp2类型
(B) H2S和SO3分子构型分别是直线型和平面三角形
(C) 原子晶体中, 相邻原子间只存在非极性共价键
(D) 分子晶体中, 只存在分子键作用力, 离子晶体中, 只存在离子键作用
解析:石墨的结构是平面六边形, 每个C原子以sp2杂化轨道形成三个共价键, 是正三角形构型, 因此相似结构的B原子与3个羟基相连, 也是sp2杂化类型, (A) 对;S原子最外层有6个电子, H2S分子中S原子采取sp3杂化, 形成2个共价键后剩余2对孤对电子, 相互排斥, 使2个价键的夹角小于180°, 为V型, 而SO3分子中S原子采取sp2杂化且没有孤对电子, 平分平面, 是平面正三角形, (B) 错;在化合物形成的原子晶体中 (如Si O2和SiC) 不同元素原子之间形成的是极性共价键, (C) 错;在分子晶体中, 分子间存在的是范德华力, 而多原子分子中, 原子之间存在共价键作用, 在一些离子晶体中, 原子团内也会存在共价键, 如晶体Na2SO4中, SO42-内存在S—O共价键, (D) 错.选择 (A) .
七、综合考查原子结构
例7 Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增.已知:
(1) Z的原子序数为29, 其余的均为短周期主族元素;
(2) Y原子价电子 (外围电子) 排布msnmpn
(3) R原子核外L层电子数为奇数;
(4) Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4.
请回答下列问题:
(1) Z2+的核外电子排布式是___________.
(2) 在[Z (NH3) 4]2+离子中, Z2+的空间轨道受NH3分子提供的___________形成配位键.
(3) Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由大到小的顺序为 (用元素符号作答)
(4) Q的一种氢化物相对分子质量为26, 其中分子中的σ键与π键的键数之比为___________.
(5) 五种元素中, 电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于___________.
解析:逐一分析信息点:29号元素为Cu;其余四种元素均在短周期, 其中Y原子价电子排布为msnmpn, s轨道只能是2个电子, 则n=2, Y可能是C或S;R原子核外L层电子数为奇数, 则可能为Li、B、N或F;Q原子p轨道电子数是2, 可能为C或Si;X原子p轨道电子数为4, 可能为O或S.结合“Q、R、X、Y、Z”五种元素的原子序数依次增大的条件, 推出:Q为C, R为N, X为O, Y为Si.
(1) Cu的价电子排布为3d104s1, 失去两个电子形成的Cu2+为:1S22S22P63S23P63D9.
(2) NH3中N存在孤对电子, Cu2+存在空轨道 (4s) , 两者可形成配合离子[Cu (NH3) 4]2+.
(3) C、N、Si三种元素中, C、N在同一周期, 右边的N元素非金属性强, 且具有半充满状态, 则N原子的第一电离能大于C;C、Si在同一主族, 上面的C元素非金属性强, 其第一电离能大于Si, 则有N>C>Si顺序.
(4) C、H形成的相对分子质量是26的是C2H2, 结构式为H—C≡C—H, 其中原子之间的单键均是σ键, 叁键中有一个是σ键, 两个是π键, 则σ键和π键个数之比为3∶2.
(5) 五种元素中, 非金属性最强, 也是电负性最大的是O, 最弱和最小的是Si, 两者形成的晶体SiO2属于原子晶体.
答案: (1) 1S22S22P63S23P63D9 (2) 孤对电子 (3) N>C>Si (4) 3∶2 (5) 原子晶体
一、原子的构成（如图1所示）
原子原子核质子①每个质子带一个单位正电荷②相对质量约为1
中子①中子不带电②相对质量约为1
核外电子①围绕原子核做高速运动
②每个电子带一个单位负电荷
③相对质量为一个质子（中子）的11836
例1若新发现的118号元素的某种原子记作297118X，则有关该核素说法正确的是（ ）。
A.质子数为118，电子数为179，中子数为179
B.原子序数为179，质量数为297
C.与126C的相对原子质量之比为118∶6
D.297118X经过一次α衰变得到的116号元素原子可表示为293116Y
解析原子符号的左下角为质子数（即原子序数），左上角为质量数，所以该原子的质子数为118，质量数为297，中子数为179，电子数为118。所以297118X与126C的相对原子质量之比为297∶12。答案：D。
二、原子结构中常见的微粒关系
1.原子（如图2所示）
2.离子的核外电子数
核外电子数阳离子：质子数-电荷数
阴离子：质子数+电荷数
例2以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是（ ）。
A.第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比
133Cs多4个质子
B.同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小
C.第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强
D.同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低
解析A项，137Cs比133Cs多4个中子，两者质子数相等。C项，氢化物的稳定性随元素非金属性的增强而增强。D项，同主族元素从上到下，碱金属单质的熔点逐渐降低，第ⅦA族单质的熔点逐渐升高，而第ⅤA族单质的熔点先升高后降低，D错。答案：B。
三、元素、核素、同位素
1.元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。
2.核素：具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。可用符号AZX表示。
3.同位素：质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素。
特征：①具有相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。
例3下列叙述错误的是（ ）。
A.13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素
B.1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等
C.14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等
D.6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等
解析A项中13C和14C质子数相同，互为同位素；B项中1H和2H是氢元素的两种不同的核素，质子数均为1；C项中14C和14N质量数相同，但是中子数不等；D项中的6Li与7Li为锂元素的两种不同的核素，它们的质子数相等，核外电子数均为3，中子数不等，分别为3和4。答案：D。
四、核外电子排布
排布规律：①电子一般总是首先排在能量最低的电子层里，即最先排在第1层，当第1层排满后，再排第2层，依次类推。②每层最多容纳的电子数为2n2（n代表电子层数）。③最外层电子数不超过8个（K层为最外层时，最多不超过2个），次外层不超过18个，倒数第3层不超过32个。
例4核电荷数小于18的某元素X，其原子核外电子层数为a，最外层电子数为（2a+1）。下列有关元素X的说法中不正确的是（ ）。
A.元素X的原子核内质子数为（2a2-1）
B.元素X的原子半径一定小于钠的原子半径
C.由元素X形成的某些化合物，可能具有杀菌消毒的作用
D.元素X形成的简单离子，各电子层的电子数均达到2n2个（n表示电子层数）
解析若a=2，则X为N，若a=3，则X为Cl。由原子结构、相关元素及化合物的性质推知A、B、C项正确；D项氯离子最外层电子数未达到2n2个。答案：D。
五、微粒表示的信息（如图3所示）
例5简单原子的原子结构可用图4形象地表示：
其中表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的组合是（ ）。
a.①②③互为同位素
b.①②③互为同素异形体
c.①②③是三种化学性质不同的粒子
d.①②③具有相同的质量数
e.①②③具有相同的质量
f.①②③是三种不同的原子
A.a、f B.b、c C.d、e D.e、f
解析由图可知所给出的是三种不同的原子，这三种原子都有1个质子，分别是11H、21H、31H，它们是氢的三种同位素；同素异形体是指同种元素组成的结构不同的单质；同位素物理性质不同，化学性质几乎相同。答案：A。
六、原子结构相关的四“量”比较（见表1）
七、1～20号元素的特殊的电子层结构
1.最外层有1个电子的元素：H、Li、Na、K；
2.最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar；3.最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；
4.最外层电子数是次外层电子数3倍的元素：O；
5.最外层电子数是内层电子数总数一半的元素：Li、P；
nlc202309040138
6.最外层电子数是次外层电子数4倍的元素：Ne；
7.次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si；
8.次外层电子数是其他各层电子总数2倍的元素：Li、Mg；
9.次外层电子数与其他各层电子总数相等的元素Be、S；
10.电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al。
例7核电荷数为1～18的元素中，下列叙述正确的是（ ）。
A.最外层只有1个电子的元素一定不是非金属元素
B.最外层只有2个电子的元素一定是金属元素
C.原子核外各层电子数相等的元素一定是非金属元素
D.核电荷数为17的元素的原子容易获得1个电子
解析本题可以采用举反例的方法。氢原子最外层有一个电子，A错；氦原子的最外层有2个电子，B错；铍原子的结构示意图为：，其各层上的电子数相等，C错；核电荷数为17的元素为Cl，其最外层有7个电子，易得1个电子达到8电子稳定结构。答案：D。
跟踪练习：
1.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是（）。
A.W2-、X+ B.X+、Y3+
C.Y3+、Z2- D.X+、Z2-
2.元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为（ ）。
A.Al B.P C.Ar D.K
3.230Th和232Th是钍的两种同位素，232Th可以转化成233U。下列有关Th的说法正确的是（ ）。
A.Th元素的质量数是232
B.Th元素的相对原子质量是231
C.232Th转换成233U是化学变化
D.230Th和232Th的化学性质相同
4.下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是（ ）。
A.非金属元素组成的化合物中只含共价键
B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素
C.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
跟踪练习参考答案：
1.解析由A、B、C、D选项中W2-、X+、Y3+、Z2-所带电荷推知，W、Z位于第ⅥA族，X、Y分别位于第ⅠA族、ⅢA族；结合短周期元素及元素原子序数依次增大得出：W、X、Y、Z依次为O、Na、Al、S，其中S2-、Al3+能破坏水的电离平衡。答案：C。
2.解析由题意可知，元素X形成的离子中，K、L、M电子层上的电子数分别为2、8、8，对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，故X的核电荷数应大于S的核电荷数，符合要求的元素是K，D项正确。答案：D。
3.解析232Th和230Th的质量分别是232，230A项错误；元素的相对原子质量是由各种同位素的相对原子质量取得的平均值，B项错误；同位素的物理性质可以不同，但化学性质几乎相同，D项正确；化学变化是生成新物质的变化，原子不变，而C项的原子发生变化错误。答案：D。
4.解析A项，如NH4Cl由非金属元素组成，但为离子化合物；C项，同位素原子（如1H、2H、3H）的质子数相同，中子数不同；D项，一般ⅦA族元素的阴离子还原性越强，对应元素的非金属性越弱，其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱。答案：B。
（收稿日期：2014-11-20）
1、物质的结构与性质模块，利用科学史的素材，是建立模型认识的很好的方式。
2、可以进一步挖掘科学史中的科学方法的价值3、可以让学生参与模型建构的活动。
知识目标：
⒈ 了解原子结构模型的发展历史，从而加深对现代原子结构模型的理解。⒉ 把握现代原子结构模型，理解宏观物体与微观粒子的区别和联系。技能目标：
⒈ 多创设情景让学生自主学习，使学生在讨论和争辩中体验科学研究发展的全过程，了解科学家探索原子结构的艰难。
⒉ 通过汤姆生原子结构模型、卢瑟福原子结构模型等的学习，体验科学实验、科学思维对创造性工作的重要作用。
⒊ 利用多媒体手段给学生提供丰富多样的素材，帮助学生理解抽象的概念，并且培养学生运用信息技术的能力和意识。情感目标：
从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，并培养学生对科学探索的热爱。教学过程： 【展示图片】
【引言】无论是“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的庐山香炉峰瀑布，还是“攀荷弄其 珠，荡漾不成圆”的一滴小小的露珠，它们都是由什么组成的？ 【答】都是由水分子组成的。【问】水分子是由什么组成的？ 【答】由氢原子和氧原子组成的。【问】原子又是由什么构成的？
【答】是由原子核和核外电子构成的，绝大多数的原子核内有质子和中子。【讲述】当我们从图片中宏观的水回答到微观的质子、中子和电子时才用了几十秒钟的思考 时间。在座的同学有人知道科学家们对原子结构的认识用了多少时间呢？ 【答】2500年
【过渡】这是一段艰难而漫长的历史。那么，在早期科学家们眼中的“原子”是什么样的？对于这个称不能称、尺不能量的“原子”，科学家们又是用什么样的方法去了解它的内部结构的呢？今天就让我们抹去脑子里已有的原子知识，回到2500年前开始我们探索原子结构的旅程。
【讲述】公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特在他的笔记本上写下了这么一段话。By convention colour, by convention sweet，by convention cold,: but in reality atoms and space.感觉上，存在的是缤纷的色彩、浓郁的芳香、刺骨的寒冷，但实际上，存在的是原子和空间。
从这段话中知道，德谟克利特认为世间万物都是由原子构成的。（原子atom：indivisible 不可分割）。当有人问及为什么世界上诸多事物彼此不一样呢？原子论回答说：这是因为组成他们的原子在大小、性质、数量上不一样。比如说有人问水为什么能流动？因此水的原子平滑呈圆形；为什么被火烧到会有刺痛的感觉？因为火的原子是多刺的。【过渡】这样的原子论在古希腊只是哲学家们的猜想，没有事实根据。
【讲述】时间推移到1803年，英国化学家道尔顿在综合研究了质量守恒定律、定组成定律、当量定律等通过化学实验得出的定律后，提出定量的化学原子论。主要观点如下： ①物质由原子组成，原子不能被创造，也不能被毁灭；
②在化学反应中，原子不可再分割，仅仅是重新排列，保持本性不变。【道尔顿原子模型】原子是坚实的、不可再分的实心球。【过渡】这种原子模型在当时条件下看来十分的正确，但在今天的我们看来还有很多的不足，受当时条件的限制。好在19世纪末，由于电的发现，科学家可以研究物质在通电条件下的性质，阴极射线就是当时最著名的实验。
【阴极射线实验】把气体充到一个密封的玻璃管中，抽气让管中的气体变的非常的稀薄，再在两端通上高压电，这时就会有一束粒子从电极阴极通过气体到达阳极，这样的射线就被我们叫做阴极射线。【讲述】那这些射线究竟是什么东西呢？英国科学家汤姆生做了一系列的实验。他发现在磁场和电场的作用下，阴极射线会发生偏转。通过不同的磁场和电场的作用下的偏转，他发现这些射线带负电。他又通过实验测得射线的电荷与质量之比很大。根据他的实验结果，我们能得出什么结论呢？
【思考】在教师引导下，学生依次思考下列问题：
1、这些带负电的射线是哪来的？
2、为什么不管用什么电极材料，什么气体所得到的射线都一样？
3、其电荷与质量之比很大又说明了什么？ 【结论】
1、阴极射线是由极小的带负电的电子组成。
2、电子应来自管中的气体原子内部或者电极原子内部。
3、电子是构成所有原子的一种基本微粒。
4、由于电荷与质量之比很大说明电子质量很小。
【讲述】电子带负电，原子带电吗？那你就要解决另一个问题了，原子中的正电荷去哪了？汤姆生就提出了葡萄干面包模型。【汤姆生原子模型】
正电荷均匀地分布在原子之中，而电子就象葡萄干面包中的葡萄干一样散布在原子的正电荷之中——葡萄干面包模型。【过渡】葡萄干面包模型很好地解释了电子管的现象，但随之而来的放射现象又对它提出了挑战。其中对于原子结构贡献最大的就是卢瑟福的α粒子散射实验。
【α粒子散射实验】为了能够间接地“看到”原子内部的结构情况，卢瑟福采用了高速飞行的α粒子（α粒子是氦离子，带2个单位正电荷）去轰击金箔。根据α粒子飞行路径的改变，便可算出靶原子的构造概况。整个实验的安排大致如图所示。作为“炮弹”使用的α粒子由放射源提供，而金箔则作为被轰击的靶。四周放了涂有ZnS的屏幕，若α粒子击中屏幕就回发出荧光，而显微镜则用来观察这样的闪光。【媒体展现】α粒子散射实验
【思考】根据汤姆生模型预言的α粒子散射实验的结果是怎样的？
[点拨思路]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.【问】根据汤姆生模型的计算，α粒子穿过金箔后偏离原来方向的角度是很小的，因为电子的质量不到α粒子的1/7400，α粒子碰到它，就像飞行着的子弹碰到一粒尘埃一样，运动方向不会发生明显的改变。又因为正电荷是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分相互抵消，α粒子偏转的力就不会很大。
【过渡】但卢瑟福和他的助手做了无数次实验，得到的现象却是“当用一束平行的a粒子轰击金箔，绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大的偏转，并有极少数α粒子偏转超过90度，有的甚至被弹回。”这个实验现象可是着实让卢瑟福大吃一惊。用当时的一种流行说法就是你对着一张纸射出一颗重磅炮弹，却被反射回来的炮弹击中自己一样地不可思议。如果说用汤姆生原子模型去解释的话，α粒子会发生偏转，但绝对不会弹回。那这就对葡萄干面包模型提出了挑战。根据α粒子散射实验你觉得原子结构模型是不是葡萄干面包那样？正电荷均匀地分布在原子之中吗？如果不是，那又会是什么样呢？ 【思考】在教师引导下，学生依次思考下列问题：（1）为什么粒子会弹回？
（2）为什么绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，只有极少数的粒子被金箔弹回？
（3）为什么粒子被金箔弹回，而金箔中的正电荷却没被弹出？
【讨论】学生分组讨论：根据粒子散射的实验现象，学生提出自己的原子结构模型。并由代表发言。
【追问】原子核带正电，电子带负电，原子核要把电子吸到核上，为什么又没有吸上去呢？ 【讲述】就象太阳和行星一样，电子在绕着核做高速的运动。【结论】根据a粒子散射实验，卢瑟福的主要观点是：
(1)每一个原子都有一个体积很小的核，叫原子核。原子全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上；
(2)电子在原子核的周围运转，就象行星环绕太阳运转一样。【讲述】卢瑟福在做了大量的实验和理论计算和深思熟虑后，他才大胆地提出了有核原子模型，推翻了他的老师汤姆生的原子模型。【卢瑟福原子模型】
原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围运转，就象行星环绕太阳运转一样。
【思考】 根据实验事实卢瑟福原子模型否定了汤姆生原子模型，那么两者有没有相同之处和不同之处呢？
【答】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电子转与不转（绕核）.【讲述】因此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.【过渡】但是，这个看来完美的模型却有着自身难以克服的严重困难。根据经典的电磁场理论，在核外做运动的电子会不断辐射出能量，它本身的能量会越来越小，会逐渐地离核越来越近，最终落在核上。有人经过计算发现，行星模型连存在一秒钟都不可能。原子模型需要更好的解释。这次轮到谁呢？他的弟子玻尔出场。
【讲述】玻尔把化学、放射性和光谱学方面的实验事实与原子结构模型联系在一起，在研究氢原子光谱产生的原因中发展了原子结构理论。1913年，玻尔提出了新的原子结构模型：
【玻尔原子模型】原子核外，电子在一系列稳定的轨道运动。每个轨道都具有一个确定的能量值；电子在这些稳定的轨道上运动时，既不吸收能量，也不放出能量，处于一种稳定状态。【过渡】 玻尔的原子结构模型理论也不是十分完美，在解释氢以外的多电子原子的光谱线时，就只能做出近似的估计，无法定量计算。随着科学的不断发展，我们知道电子除了有粒子性之外，还有波动性。也就是说电子既是粒子也是波。电子具有波粒二象性，它在核外的运动速度可以与光速相比，很难同时准确地测定它的速度和位置，只能用统计的方法来描述，因而引入了“电子云”的概念。【媒体展现】电子云
【讲述】电子云是一种形象化的比喻，电子在原子核外空间的某区域内出现，好象带负电荷的云笼罩在原子核的周围，人们形象地称它为“电子云”。氢原子电子云，用小黑点表示氢原子外一个电子在核外某空间单位体积内出现机会的多少，离核近处，黑点密度大，电子出现机会多，离核远处，电子出现机会少。【回顾】原子结构模型的发展史 【问】人们一般都认为：物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是由电子、质子、中子组成的。电子、质子、中子就是原子内部最小的粒子吗？
【讲述】20世纪60年代，美国物理学家提出了中子、质子是由更小的粒子——夸克(quark)组成的。夸克和电子就是最小的粒子了吗？我们的科学旅程还将继续。【思考】原子结构模型的演变历史给我们的启迪？
【答】①化学认识发展的形式与科学认识发展的形式一样是继承、积累、突破和革命。
②实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手段的不断进步是化学发展的一个
关键。
③科学研究、科学发现是无止境的。
【反馈练习】
1、卢瑟福α粒子散射实验的结果（）A、证明了质子的存在
B、证明了原子核是由质子和中子组成的
C、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上 D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动
2、原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验或现象提出来的（A、光电效应实验 B、氢原子光谱实验 C、α粒子散射实验 D、天然放射现象
〖教学目标
1.复习原子构成的初步知识，使学生懂得质量数和 X的含义，掌握构成原子的粒子间的关系.
2.使学生了解关于原子核外电子运动特征的常识.
3.了解核外电子排布的初步知识，能画出1-20号元素的原子结构示意图.
4.培养学生的空间想象能力、抽象思维能力、科学的分析推理能力及对所学知识的应用能力.
5.使学生认识物质的结构决定物质的性质.
〖 教学重点-----原子核的结构关系计算及核外电子的排布规律
〖 教学难点
1.原子核外电子运动的特征 2.原子核外电子的排布规律
〖课时安排----2课时
〖教学方法----启发、诱导、设问、激疑、形象比喻、讨论、练习、讲述
〖教学用具----投影仪、胶片、画面一样的音乐贺卡和普通贺卡、铁锁、电脑
〖教学过程
第一课时
〖引入----[展示两张外表类似的贺卡]
〖提问同学们，我这儿有两张贺卡，现在我把它们打开，请大家说出它们最明显的不同点在哪里?为什么会不同呢?
〖过渡我们知道，一种物质之所以区别于另一种物质，是由于它们具有不同的性质.而它们的性质又决定于它们各自的结构.因此，我们很有必要掌握有关物质结构的知识.然而，自然界的物质太多太多，如果我们不假思索地去一个一个地进行认识的话，既耗时间又费精力，这显然是不切合实际的.这就需要我们在研究物质结构的基础上，总结出一些规律，并以此来指导我们的实践. 本章我们就来学习这方面的内容.
〖板书第五章 物质结构 元素周期律
〖过渡研究物质的结构首先要解剖物质.我们知道，化学变化中的最小粒子是原子，化学反应的实质就是原子的重新组合，那么，是不是任何两个或多个原子的接触都能生成新物质?举例说明.
[引导学生根据前面学过的知识来进行分析，如H2与F2在冷暗处就能反应，而H2和I2在常温下却不反应;Na与O2常温下迅速反应生成Na2O，而真金却不怕火炼;再如稀有气体等等……]
〖提问为什么常温下氢原子与氟原子“一拍即合”，而氢原子与氖原子却“老死不相往来”呢?
要知其究竟，必须揭开原子内部的秘密，即认识原子的结构.
〖板书第一节 原子结构(第一课时)
〖提问关于原子结构，我们在初中就已熟悉.请大家说出构成原子的粒子有哪些?它们怎样构成原子的?
〖思考
〖结论构成原子的粒子有质子、中子、电子三种;其中，质子和中子构成了原子的原子核，居于原子中心，电子在核外做高速运动.
〖板书一、原子结构
〖思考请同学们根据所学的原子结构知识，结合下表，来认识一下构成原子的粒子及其性质.
〖投影展示表5-1-----表5-1 构成原子的粒子及其性质
构成原子的粒子
电子
质子
中子
电性和电量
1个电子带1个单位负电荷
1个质子带1个单位正电荷
不显电性
质量/kg
9.109×10-31
1.673×10-27
1.675×10-27
相对质量①
1/1836(电子与质子质量之比)
1.007
1.008
注①是指对12C原子质量的1/12(1.661×10-27 kg)相比较所得的数值.
(学生总结)通过上表我们知道，构成原子的粒子中，中子不显电性，质子带正电，电子带负电.
〖探究我这儿有一把铁锁，(举起铁锁)接触它是否会有触电的感觉?
〖问题探究金属均由原子构成，而原子中又含有带电粒子，那它为什么不显电性呢?
〖思考原子内部微粒电性
〖结论原子内部，质子所带正电荷和电子所带负电荷电量相等、电性相反，因此原子作为一个整体不显电性.
〖过渡从原子的结构我们可知，原子核带正电，它所带的电荷数——核电荷数决定于核内质子数
〖思考如果我们用Z来表示核电荷数，可以得到什么关系?
〖结论核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数.
〖过渡下面，我们再来深入了解一下原子核与原子的关系.
〖提问谁能形象地比喻一下原子核和原子的体积的相对大小?
甲回答：如果把原子比作一座十层大楼，原子核就像放置在这所大楼中央的一个樱桃.
乙回答：如果假设原子是一座庞大的体育场，而原子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁.
〖过渡回答得很好，甲比喻说明对初中的知识掌握很牢固;乙比喻说明大家对新课的预习很到位.确切地讲，原子核的体积只占原子体积的几千万亿分之一.原子核虽小，但并不简单，它是由质子和中子两种粒子构成的，几乎集中了原子的所有质量，且其密度很大.
〖投影展示有关原子核密度的资料原子核密度很大，假如在1cm3的容器里装满原子核，则它的质量就相当于1.2×108t，形象地可以比喻为需要3000辆载重4 t的卡车来运载.
〖过渡其实，从表5-1中所示电子、质子、中子的相对质量也可得出原子的质量主要集中在原子核上的结论.从表中可看出，质子和中子的相对质量均近似等于1，而电子的质量只有质子质量的1/1836，如果忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得数值便近似等于该原子的相对原子质量，我们把其称为质量数，用符号A表示.中子数规定用符号N表示.则得出以下关系：
〖板书质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
在化学上，我们用符号 X来表示一个质量数为A、质子数为Z的具体的X原子.比如 C表示质量数为12，原子核内有6个质子和6个中子的`碳原子.
〖思考请同学们结合所学知识，思考下列问题：
〖投影练习
粒子符号
质子数(Z)
中子数(N)
质量数(A)
用 X表示为
①O
8
18
②Al
14
27
③Ar
18
22
④Cl
Cl
⑤H
H
(学生总结)
通过思考练习可总结出：质量数，质子数，中子数三个物理量中的任意两个量，可求出第三个物理量。
〖投影练习1.某粒子用 Rn-表示，下列关于该粒子的叙述正确的是( )
A.所含质子数=A-n B.所含中子数=A-Z
C.所含电子数=Z+n D.所带电荷数=n
2.某元素Mn+核外有a个电子，该元素的某种原子的质量数为A，则该原子的核内中子数为( )
A.A-a+n B.A-a-n
C.A+a-n D.A+a+n
〖问题探究 “ O”与“O”所表示的意义是否相同?
〖思考
〖结论 O表示原子核内有8个中子的氧原子，而O除表示一个氧原子外，还可表示氧元素.
〖过渡由以上计算我们可得出，组成原子的各粒子之间的关系可以表示如下：
〖板书 原子 X
〖问题探究是不是任何原子核都是由质子和中子构成的?
〖思考
〖结论不是，如上述练习中 H原子，核内无中子，仅有一个质子.
〖问题探究假如原子在化学反应中得到或失去电子，它还会显电中性吗?
〖思考
〖结论不会，原子失去或得到电子后，成为带电的原子——离子，不显电中性;形成的带正电荷的粒子叫阳离子，带负电荷的粒子叫阴离子.
〖问题探究离子所带电荷数与原子在化学反应中失去或得到的电子数之间有什么联系?
〖思考
〖结论离子所带电荷数与原子在化学反应中失去或得到的电子数相等，失去几个电子，阳离子就带几个单位的正电荷，得到几个电子，阴离子就带几个单位的负电荷.
〖讲解并板书离子所带电荷数=质子数-核外电子数
阳离子核外电子数=核内质子数-离子电荷数
阴离子核外电子数=核内质子数+离子电荷数
〖口答1.当质子数(核电荷数)>核外电子数时，该粒子是________离子，带_______电荷.
2.当质子数(核电荷数)________核外电子数时，该粒子是阴离子，带_______电荷.
[学生活动，教师巡视，并指正错误]
[小结]本节课我们重点讲了原子结构及构成原子的各粒子之间的关系及其性质，它是几代科学家经过近半个世纪的努力才得出来的结论.
[作业]1.用 X符号的形式表示出10种原子.
2.课本第94页，二、1、2.
小高层结构住宅实际上是指层数为7-11层的中高层住宅, 具有许多优点:能节约用地, 户型比较优越, 适宜的尺度, 能够提高生活质量等。所以小高层钢结构住宅现在正在推广。
1 框架结构体系
高层建筑钢结构常用的一种形式就是纯框架结构体系, 它是一种无支撑框架体系, 是由柱和梁通过刚性或半刚性节点连接组成的。它的优点是:没有柱间支撑, 可以采用较大的柱距从而获得较大的使用空间;灵活的布置建筑平面;结构体系简单;刚度均匀;具有良好的延性和较强的耗能能力等。把框架结构应用于多层或低层建筑而言是一种经济合理的作法, 并且这种框架结构的应用也非常广泛。然而纯框架的结构体系其刚度比较小, 如果建的太高的话, 框架结构会因其刚度相对较小, 对其施加水平荷载时, 结构会产生超过限值的侧向位移。因此由于纯钢框架结构体系抗侧力刚度较小, 因而建筑高度受到了限制。
由于梁与柱的连接形式不同, 钢框架结构可划分为半刚接框架和刚接框架。而梁柱的连接根据钢框架结构的受力变形特征, 又可划分为以下三类:
刚性连接:梁柱间无相对转动, 连接能承受弯矩;
铰支连接:梁柱间有相对转动, 连接不能承受弯矩;
半刚性连接:梁柱间有相对转动, 连接能承受一定弯矩。
由水平力引起的框架侧移的剪切侧移分量中, 直接构成框架的侧移的是由柱的弯曲变形所引起的位移;而框架节点的转动是由梁的弯曲变形引起的, 而梁的弯曲变形间接的引起框架的侧移, 框架在水平力作用下的总剪力侧移就是两者之和。可见, 梁与柱的抗弯能力和刚度决定了框架结构的抗侧移能力, 而梁、柱的抗弯能力和刚度的提高, 也只能通过加大梁、柱的截面来实现。而有的情况下要使用的梁、柱截面会远大于承载力要求, 其经济合理性也就无从谈起。并且随着框架梁截面的增大可能使梁的弯矩往柱上面转移, 还会在节点域引起较大的剪力。弹塑性变形时, 还会在节点域产生较大的不可恢复变形, 引发节点提前发生塑性破坏, 节点耗能的作用也无从谈起。而层间位移也会因节点域的这种不可恢复的变形大大增加, 从而引发P-△效应。所以, 不能只在抗震结构体系中设置很少的抗震防线, 要尽量多设置, 防止整个体系由于结构局部或构件破坏而丧失抗震性能。当地震作用在单一抗侧力体系的框架结构, 外有P-△二阶效应, 结构会发生严重破坏。整个结构的破坏会由于纯框架某个节点的破坏而引发, 多次国内外震害调查也证明了这点。
2 钢结构框架-支撑结构体系
2.1 钢框架-中心支撑结构
钢框架结构抗侧刚度相对较小, 因为其只能依靠梁柱受弯承受荷载。如果把框架结构应用在较高的结构中时, 在水平力 (风或地震) 的作用下, 结构的抗侧刚度难以满足设计要求, 虽然加大结构梁柱截面能增大刚度, 但如果一味的采取这种措施, 结构的经济合理性就难以保证。在这种情况下, 可在钢框架结构中布置支撑构成钢框架-中心支撑结构。
支撑是钢框架-中心支撑结构用来耗能的构件, 水平地震荷载下, 受压的中心支撑会失去侧向稳定性, 具体缺点为: (1) 多次压屈会大大减弱支撑斜杆的受压性能; (2) 位于支撑两边的柱的轴向变形会引起较大的支撑内力; (3) 反复的水平地震作用会引发冲击性作用力, 并使原本受压的支撑转为受拉, 最终冲击力作用于结构, 引发支撑及其相邻构件等发生应力重分布;并使本层支撑框架的斜杆逐渐产生塑性压屈, 迅速降低楼层的受剪承载力; (4) 中心支撑一旦失效, 使整个结构的受剪性能迅速减弱, 最终造成整个结构失稳破坏。所以为保证其安全可靠, 国外在限制建筑高度的同时, 也增强了钢框架的抗震性能。
2.2 钢框架-偏心支撑结构
偏心支撑是近年来发展起来的一种新形结构体系, 尤其在地震区的高层钢结构建筑中应用较多。在支撑框架中对支撑斜杆与梁进行偏心连接的意图是要构成耗能梁段。因此, 偏心支撑框架的支撑斜杆与梁、柱的轴线不交汇于一点, 而是以偏心连接, 以形成一个先于支撑斜杆屈服的“耗能梁段”, 或在两根支撑斜杆的杆端之间构成“耗能梁段”。
偏心支撑框架的刚度与中心支撑框架接近, 消能梁段越短, 其刚度越大。在中小地震时, 结构处于弹性阶段, 在强震时耗能梁段进入塑性, 利用梁的塑性变形来吸收能量, 而支撑始终保持为弹性。偏心支撑框架较好地解决了中心支撑所存在的强度、刚度和耗能这三种性能不匹配问题, 兼有中心支撑框架强度与刚度好、纯框架耗能大的优点, 抗侧移刚度大、延性好。偏心支撑相对于纯框架, 支撑在每层加设, 抗侧刚度会更大, 并具有较好的延性, 但比框架的构件截面尺寸小, 成本更低。偏心支撑框架减弱地震作用比中心支撑框架更明显, 并能减小结构的侧向位移和顶层位移, 使楼层之间的层间相对位移的差别缩小, 且让变形更加缓慢;相比较之后发现, 中心支撑框架的层间位移发展无规律可寻, 而且相差很大, 有时顶层和底层层间位移差三倍。存在有耗能梁段的偏心支撑, 能起到保护支撑的作用, 发生罕遇地震时, 支撑因为耗能梁段先发生剪切屈曲而受到保护, 防止了因支撑失稳而造成的整体刚度大大降低, 并且, 延性、变形和耗能能力都很好的耗能梁段, 又具有相对稳定的结构滞回环。此外, 加设支撑斜杆时, 其轴线和梁、柱轴线不相交, 这会简化节点构造, 使门窗洞口的设置更富有灵活性。所以在防止变形方面, 偏心支撑框架更加有优势, 并且节省钢材 (比纯框架约节省20%, 比中心支撑框架约节省30%) 。
3 筒体体系
3.1 框筒结构
由密排柱和跨高比比较小的窗群梁连接, 形成密柱深梁的框架, 这种方式构成框筒结构。框筒一般布置在建筑的外围, 在水平力作用下形成空间受力结构, 除了腹板框架抵抗部分倾覆力矩外, 翼缘框架柱承受拉、压力, 可以抵抗水平荷载产生的部分倾覆力矩。框筒结构具有很大的抗侧移和抗扭刚度, 又可以增大内部空间的使用灵活性, 对于高层建筑, 是有效的抗侧力结构体系。
框筒也可看成在实腹筒上开了很多小孔洞, 但它的受力比一个实腹筒要复杂得多。框筒结构的梁主要为剪切变形, 或为剪弯变形, 有较大的刚度;而框筒结构的柱产生的主要是与结构整体弯曲相适应的轴向变形, 也就是可视为轴力构件。由于框筒结构存在剪切变形, 使得框筒柱的轴力分布与实腹筒不完全一致, 而出现“剪力滞后”现象, “剪力滞后”使翼缘框架各柱受力不均匀, 中部柱子的轴向应力减少, 角柱轴向应力增大, 腹板框架与一般平面框架相似, 各柱轴力 (下转第42页) (上接第28页) 也不是直线分布。一般框筒结构的柱距越大, 剪力滞后效应越大。所以, 如何减少翼缘框架“剪力滞后”的影响成为设计框筒结构时的主要问题。
3.2 束筒结构
单独采用框筒为抗侧体系的高层建筑结构较少, 因为框筒的剪力滞后效应的影响会减弱筒体的整体抗弯性能, 从而大大降低筒体的抗侧性能。所以, 把大的框筒结构划分为一些小框筒, 可以很明显的减小剪力滞后效应, 而结构的整体抗震性能也会因此增大, 这一个个小框筒就组成看束筒。
3.3 筒中筒结构
用框筒作为外筒, 将楼 (电) 梯间、管道竖井等服务设施集中在建筑平面的中心做成内筒, 就成为了筒中筒结构。对于钢结构的筒中筒结构, 外筒用框筒, 内筒为一般采用钢框筒或钢支撑框架。这种框筒与实腹筒组成的筒中筒结构不仅增大了结构的抗侧刚度, 还带来了协同工作的优点, 成为双重抗侧力体系。实腹筒是以弯曲变形为主的, 框筒以剪切型变形为主, 二者通过楼板协同工作抵抗水平荷载。与框-剪结构协同工作类似, 框筒与实腹筒的协同工作可使层间变形更加均匀;框筒上部、下部内力也趋于均匀;框筒以承受倾覆力矩为主, 内筒则承受部分剪力, 内筒下部承受的剪力很大;由于框筒布置在建筑周边, 它使结构的抗扭刚度增大;此外, 设置内筒减小了楼板跨度。因此, 筒中筒结构时一种适用于超高层建筑的较好的体系。但是它也有缺点, 密柱深梁常使建筑外形呆板, 窗口小, 影响采光与视野。
4 巨型结构体系
巨型结构也叫做主次框架结构, 主框架为巨型框架, 次框架为普通框架。其优点为:在主体巨型结构的平面布置和沿高度布置均为规则的前提下, 建筑布置和建筑空间在不同楼层可以有所变化, 形成不同的建筑平面和空间。
5 结束语
总之, 有地震作用时, 钢结构房屋由于钢材的材质均匀, 强度易于保证, 因而结构的可靠性大;而它轻质高强的特点, 使钢结构房屋的自重比较轻, 从而使结构所受的地震作用减小;其良好的延性性能, 使钢结构具有很大的变形能力, 即使在很大的变形下仍不致倒塌, 从而保证结构的抗震安全性。
参考文献
[1]李育容.住宅钢结构体系研究与经济性分析[D].合肥工业大学, 2004.
摘要：文章从我国经济结构、金融结构以及居民资产结构现状的角度出发，从理论上探讨了三者关系的内在逻辑。结果表明，在当前我国经济结构由以低风险的传统产业为主向以高风险的新兴产业为主的转型过程中，通过积极发展资本市场，从而提高我国社会融资结构中直接融资的比例是提高产业升级过程中的投融资效率，助力我国经济成功实现转型的重要途径。而居民部门作为社会主要的资金供给部门，提高风险金融资产在居民资产结构中的占比将促进我国资本市场的发展，从而有助于我国经济转型目标的早日实现。
关键词：经济结构；金融结构；居民资产结构
一、 引言
当下，我国正处于经济结构转型升级的关键阶段，一个主要特点就是产业结构正从传统的以劳动密集型为主的低端制造业向以资本密集型为主的高端制造业与服务业转变。要想实现这一经济目标，必然需要一个相适应且高效的金融体系来支持实体经济的顺利转型。然而我国目前的社会融资结构中，以银行为主的间接融资仍然占据很大的比重，银行固有的低风险偏好、对抵押品的较高要求、对公司财务的格式化审核等局限性使得银行向中小企业、高新技术新型产业提供融资服务的能力和意愿十分薄弱，使得中小企业融资难的现象显得较为突出。而资本市场作为一国金融体系的重要组成部分，其投资者天生较高的风险偏好恰好能够满足处于萌芽期和初创期的中小企业的融资需求，在打造中国经济未来升级版的进程中，以资本市场为核心的直接融资渠道将发挥至关重要的作用。而居民部门作为社会资金盈余的主要部门，其消费和投资决策将对一国金融体系的发展带来重要影响。可见，一国的经济结构、金融结构以及居民资产结构似乎存在着某种逻辑上的关联性。因此，本文将从我国当前的经济结构、社会融资结构以及居民资产结构的现状出发，对这一问题作具体深入的探讨，并在最后给出结论以及相应的政策建议。
二、 我国当前的经济结构
改革开放将近40年，中国的经济发展取得了令世人为之瞩目的成就。1978年，中国的国内生产总值为3 650.2亿元，只占整个世界生产总值的1.8%；2015年，这一数字上升到了109 665.51亿元，而中国的经济规模占全世界的比重也由1978年的1.8%上升到将近17%，38年间复合增长率达到了9.2%，堪称世界经济发展史上的奇迹。与此同时，我国居民的收入水平也在不断提升。1978年，我国人均国内生产总值仅为382元，在世界各国中处于相对靠后的位置；2003年，中国人均GDP首次突破1 000美元，标志着我国居民的收入水平迈上了一个新的台阶；而到了2015年，我国居民的人均收入水平更是突破5万大关，达到了发展中国家中等偏上的水平。经济的高速增长使得中国的经济社会发生了巨大的变化，并且在相当长时间内充当着世界经济的增长引擎，对于世界经济的发展起着重要的影响。
同时，伴随着经济的快速发展，中国的经济结构也正在发生着深刻的变化。正如图1显示，在经历了改革开放前10多年的适应调整期之后，随着中国经济市场化进程的推进，20个世纪90年代以来，我国经济结构的变化呈现出以下特点：首先，以农业为主的第一产业对于经济增长的贡献率占比较低，并且长期稳定在7%左右，意味着我国基本告别了以农耕文化为主的农业时代。此外，作为国民经济中的基础产业，农业的长期稳定有利于促进其他产业的发展，而这与政府长期实行的惠农政策是分不开的。其次，以工业为主的第二产业对于GDP增长的贡献率总体呈下降趋势，由1991年的61.1%逐渐下降到2015年的37.1%；而以服务业为代表的第三产业对于GDP增长的贡献率则从91年的32.2%稳步上扬到2015年的57.7%，并且在2013年首次超过了第二产业的贡献率，成为我国经济增长的主要来源。这一现象标志着当下我国经济正由工业化时代向后工业化时代迈进。
后工业化时代，一国的经济增速进入换挡期，逐步由高速增长下降到中高速增长，而经济结构则逐渐由以商品生产为主的工业经济向以消费为主导的服务型经济转变。当前，我国经济的这一转型尚未顺利实现，经济增速下降的同时伴随着经济结构失衡的巨大风险。以钢铁、煤炭等为代表的传统产业的产能过剩以及以新能源、信息技术等为代表的新兴产业的供不应求是当下我国经济发展中的主要矛盾。据工信部数据显示，2015年我国粗钢的产能利用率仅为67%，相比2009年的81.12%，下降了将近14个百分点。而新兴经济的典型代表-网络购物的市场规模则由2009年的35亿元上升到2015年的5 036亿元，6年间增长了将近144倍。传统与新兴产业供需现状的巨大反差表明我国当前的经济效率较为低下，总供给和总需求的结构性矛盾仍然是当下以及未来较长时间面临的主要问题。因此，限制和削减产能过剩的传统行业，积极培育具有巨大市场潜力的新兴产业是成功实现经济转型的主要途径。
三、 我国当前的金融结构
通过以上对于我国经济结构现状的分析可以发现，积极发展和培育“新经济”环境下的新兴产业是我国经济结构转型的主要手段。但是，相比处于成熟发展阶段的传统产业，新兴产业大多处于初创或成长期，意味着这些产业在蕴含着巨大市场机遇的同时也伴随着巨大的市场风险，并且初期需要大量的资本投入來支持这些产业的发展。然而目前我国的社会融资结构中，以银行为主的间接融资仍然占据很大的比重，银行固有的低风险偏好、对抵押品的较高要求以及对于公司财务过于严苛的格式化审核使得其向新兴产业提供融资的能力和意愿均十分薄弱（Black & Moersch，1998；Boot & Thakor（2000））。再加上我国商业银行大部分仍为国有性质，以国有企业为主体的大量传统产业仍然占据着银行业优质的金融资源，导致其产能过剩的现状迟迟得不到改变。长远来看，这非但不利于我国金融资源配置效率的提升，也不利于经济转型战略任务的顺利完成。
而资本市场作为一国金融资源配置的另一渠道，其灵活的制度安排，较高的风险偏好决定了其适合成为具有高风险高成长特性的新兴产业的融资来源。并且，作为风险管理和交换的场所，资本市场能够通过合理公平的金融契约设计来满足不同风险偏好的投资者对于不同风险收益特征金融产品的需求，大大降低了投融资主体双方的交易成本，有助于提升金融资源的配置效率。此外，资本市场还可以通过企业间的兼并重组，淘汰产能过剩和落后的企业来重新整合经济资源，从而有利于真正高成长的行业和企业迅速发展和壮大，率先实行并推动经济结构向高级化发展。
然而，表1显示，当前我国的社会融资体系仍然以银行为代表的间接融资体系为主。若不考虑新增委托贷款和信托贷款等表外业务，2005年以来，我国每年新增人民币贷款占社会融资的比例稳定在50%以上，个别年份甚至超过了70%；而以企业债券融资和非金融企业境内股票融资为代表的直接融资占比不到20%。虽然近些年新增人民币贷款占比总体呈下降趋势，但是整体上其在我国的金融体系中仍然占据着绝对主导地位。因此，面对我国当前社会融资体系的滞后性和局限性，优化发展多层次资本市场，提高直接融资比例，引导风险资本流向代表未来经济转型升级方向的战略新兴产业，是我国实现经济转型这一战略目标的必然选择。
四、 我国居民当前的资产结构
如果我们换一个角度，将一国的金融系统视为由全体投资者所作投资决策自然形成的系统，那么不同风险-收益偏好的投资者对于不同资产的选择会对一国金融系统不同层次风险结构的形成起着决定性的作用。图2显示了一个简化的两部门经济的资金流动状况。在这一简化经济中，只存在住户和企业两个部门。首先，社会资金以工资和股利的形式从企业部门流向住户部门，于是形成了住戶部门的可支配收入。其次，住户部门的可支配收入主要有两个流向：一是通过居民消费回流企业部门，二是通过金融体系为企业部门提供融资，而提供融资的方式也有两种，即要么通过以银行为主的间接融资体系，要么通过以资本市场为主的直接融资体系以支持企业发展。最后，企业部门通过银行体系或资本市场获得发展所需资金。因此，从社会资金的流向来看，居民投资者是社会资本供给的主要来源，因此其对于各类资产参与和配置的决策将对一国金融体系的结构形成和演化产生重要影响。进一步，表2显示，2000年～2011年，在社会各部门的可支配收入结构中，住户部门可支配收入占社会可支配总收入的比例虽然从67.5%缓慢下降到60.8%，但是在社会三大部门中仍然占据着主导地位，表明我国住户部门是社会资本供给者中不可或缺的一部分。
因此，从全社会的角度来看，居民投资者的资产选择对于一国金融体系的构成及发展将带来重要影响。例如，若银行存款在居民资产结构中的占比较高，则表明通过银行体系的潜在资金供给较为丰富，有助于降低企业通过银行贷款进行外源融资的成本，使得企业对于银行贷款的融资需求上升，从而进一步推动银行体系的繁荣和发展；相反，如果股票债券等证券类资产在居民资产结构中占据较大比重，那么意味着企业较易通过发行股票或债券等直接融资渠道获得外部融资，因此企业可能会增加股票融资或债券融资在资本结构中的比重，使得资本市场在社会融资体系中的地位得到提升。因而，若想大力发展资本市场，提高直接融资在社会融资体系中的比重，必须研究居民部门的资产选择行为。据有关数据表明，通货在我国居民金融资产流量结构中的比例从1993年最高的22.4%下降到2013年的4.2%，中间虽有波动，但是总体仍呈较为明显的下降趋势；而对比存款以及证券类资产在居民资产流量结构中所占比例可以发现，除去2007年，存款占我国居民金融资产流量总额比例一直远远高于证券类资产，且其平均比例达到71.7%，而证券类资产的这一数值只有10.4%。这表明在扣除实物消费部分后，居民部门倾向于将增加的大部分可支配收入配置于银行存款，而在股票债券等风险资产上的配置比例较低，这也是长期以来人民币贷款在我国社会融资体系中占比居高不下的主要原因。此外，对比美国等发达国家，我国居民部门在证券类资产上的配置比例仍有较大的提升空间。因此，如何引导居民减少银行存款等无风险金融资产的投资比例，增加股票等风险金融资产的配置比例，不仅有助于我国资本市场的繁荣和发展，更重要的是有助于促进我国金融体系中直接融资比例的提升，从而能够满足大部分仍然处于初创或成长期的新兴行业的融资需求，助力我国产业结构的转型升级。
五、 结论及启示
本文从我国经济结构、金融结构以及居民资产结构现状的角度出发，从理论上探讨了三者关系的内在逻辑。结果表明，在当前我国经济结构由以低风险的传统产业为主向以高风险的新兴产业为主的转型过程中，通过积极发展资本市场，从而提高我国社会融资结构中直接融资的比例是提高产业升级过程中的投融资效率，助力我国经济成功实现转型的重要途径。而居民部门作为社会主要的资金供给部门，其资产选择行为将为一国金融体系的发展带来重要影响。因此，在当前我国居民资金仍然以存款的形式大量沉淀在银行系统的背景下，研究如何引导居民积极参与资本市场，从而提高风险金融资产在居民资产结构中的占比，将不仅对于我国资本市场长期的繁荣发展具有重要影响，同时对于我国能否顺利实现经济转型的战略任务也将具有重要意义。
参考文献：
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基金项目：国家社会科学基金重大课题（项目号：14ZDA046）。
作者简介：杨朝军（1960-），男，汉族，江苏省宜兴市人，上海交通大学安泰经济与管理学院教授、博士生导师，研究方向为资本市场与证券投资；王渊（1986-），男，汉族，浙江省台州市人，上海交通大学安泰经济与管理学院博士生，研究方向为家庭金融。
