原子的位形：卢斯福模型

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1、第一章：原子的位形：卢斯福模型第一节背景知识第二节卢斯福模型的提出第三节卢斯福散射公式第四节卢斯福公式的实验验证第五节行星模型的意义及困难AutomicPhysics原子物理学结束第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型“原子(Atom)”一词来自希腊文，意思是“不可分割的”。在公元前4世纪，古希腊哲学家德漠克利特(Democritus)提出这一概念，并把它看作物质的最小单元。定比定律：倍比定律：元素按一定的物质比相互化合。若两种元素能生成几种化合物，则在这些化合物中，与一定质量的甲元素化合的乙元

2、素的质量，互成简单整数比。关于卢斯福原子电子在十九世纪，人们在大量的实验中认识了一些定律，如：结束目录nextback在此基础上，1893年道尔顿提出了他的原子学说，他认为:1.一定质量的某种元素，由极大数目的该元素的原子所构成；2.每种元素的原子，都具有相同的质量，不同元素的原子，具有不相同的质量；3.两种可以化合的元素，它们的原子可以按几种不同的比率化合成几种不同的分子。第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型原子电子关于卢斯福结束目录nextback第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福

3、模型根据道尔顿的原子学说，人们可以对简单的无机化学中的化合物的生成给予定量的解释，反过来，许多实验也验证原子学说的正确性；并且后来人们发现气态物质参与的化学反应时的元素的重量与体积也遵循上述规律。盖·吕萨克定律：在每一种生成或分解的气体中，组分和化合物气体的体积彼此之间具有简单的整数比。在此基础上，阿伏伽德罗提出：阿伏伽德罗定律：同温同压下，相同体积的不同气体含有相等数目的分子。也可表述为：一摩尔体积大的气体中包含有NA=6.0221367×10^23mol-1个分子。原子电子关于卢斯福结束目录next

4、back第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型当原子学说逐渐被人们接受以后，人们又面临着新的问题：原子有多大？原子的内部有什么？原子是最小的粒子吗？....在学习这门课的时候；一部分问题的谜底会逐渐揭开，现在我们来粗略地估计一下原子的大小。原子电子关于卢斯福结束目录nextback第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型假设某固体元素的原子是球状的，半径为r米，原子之间是紧密地堆积在一起的。若该元素的原子量为A，那么1mol该原子的质量为A，若这种原子的质量密度为,那么A克原子的总体积为，

5、一个原子占的有体积为，即所以原子的半径，依此可以算出不同原子的半径，如下表所示：原子电子关于卢斯福结束目录nextback第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型元素原子量质量密度原子半径Li70.70.16Al272.70.16Cu638.90.14S322.070.18Pb20711.340.19不同原子的半径（nm）原子电子关于卢斯福结束目录nextback第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型电子的发现并不是偶然的，在此之前已有丰富的积累。1811年，阿伏伽德罗（A.Avogadn

6、o）定律问世，提出1mol任何原子的数目都是一定的。1833年，法拉第（M.Faraday）提出电解定律，1mol任何原子的单价离子永远带有相同的电量-即法拉第常数。F=9.65x10^4C/mol原子电子关于卢斯福结束目录nextback原子的内部有什么？第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型1874年，斯迪尼（G.T.Stoney）综合上述两个定律，指出原子所带电荷为一个电荷的整数倍，这个电荷是斯迪尼提出，用“电子”来命名这个电荷的最小单位。e=F/NA但实际上确认电子的存在，却是20多年后

7、汤姆逊的工作.1897年，汤姆逊（J.J.Thomson）发现电子：通过阴极射线管中电子荷质比的测量，汤姆逊（J.J.Thomson）预言了电子的存在。原子电子关于卢斯福结束目录nextback原子中存在电子，它的质量占整个原子质量的很小一部分；电子带负电，原子中性原子中存在正电荷且质量很大。但是正负电荷如何分布？形形色色的原子模型1901年法、J.B.Perri行星结构模型1902年德、P.E.A.Lenard中性原子模型1902年英、W.Thomson实心带电球模型1904年英、J.J.Thomso

8、n葡萄干蛋糕模型1904年日、N.Hantaro土星模型1908年瑞士、Leeds磁原子模型1911年英、E.Rutherford太阳系模型1913年丹、N.Bohr玻尔模型第一节：背景知识第一章：原子的位形：卢斯福模型第二节：卢斯福模型的提出第一章：原子的位形：卢斯福模型在众多模型中，1911年以前汤姆逊(Thomson)提出的模型是一个在当时看来较为合理的，被大家所认可的模型。即原子中带正电部分均匀分布在原子体内,电子镶嵌在其中，人们称