从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型

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1、§1.1从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型第一章打开原子世界的大门“非半弗，则不动，说在端……”一.从古典原子论到葡萄干面包模型“一尺之棰，日取其半，万世不竭”惠施——即惠子1.我国战国时期墨翟——即墨子万物是由大量的不可分割的极小微粒构成的，即由“原子”构成，物质只能分割到原子为止。德谟克利特2.公元前5世纪2、德谟克利特：古希腊哲学家古典原子论英国物理学家和化学家,近代原子论，近代化学之父道尔顿3.十九世纪初，道尔顿1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。道尔顿的原子论：化学元素均由不可再分的微粒构成，这种微粒

2、称为原子；原子在一切化学变化中均保持其不可再分性；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相同；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阿伏伽德罗提出了分子学说，其基本论点是：(1)许多气体分子是由两个原子组成的，如氧气、氮气，它们绝非是单原子的。(2)在同温、同压下，同体积的气体有同数个分子。1904，J.J.Thomson1897年，J.J.Thomson发现了原子中存在电子，人们认识到原子是由更小的微粒构成的汤姆逊的原子模型－－葡萄干面包模型原子是一个小球体，内部充满均匀分布的带正电的流体，球内液体中掺杂有若干电子，这些

3、电子等间隔地排列在与正电球同心的圆周上，并以一定的速度作圆周运动。电子的总电量与液体的总电量等值反号，原子对外显电中性。二、从X射线到元素放射性的发现X射线的发现－－1895年伦琴天然放射性的发现－－1896年贝克勒尔（暗示出原子也存在内部结构）电子的发现－－1897年汤姆逊（明确地揭示了原子是可分割的）αβγ粒子的发现－－1905年卢瑟福（进一步揭示了原子的内部结构）5.十九世纪末伦琴德国物理学家发现X射线6.十九世纪末贝克勒尔法国物理学家发现铀的放射性电子的发现和元素的放射性现象说明了原子不是不可再分的微粒，原子还可以再分，原子是有结构的。卢瑟福英国物

4、理学家1.射线（带正电）粒子：氦原子失去电子后的正离子（He2+)射线（带负电）电子流2.做了著名的：粒子散射实验3.提出“原子结构的行星模型”7.二十世纪初辐射粒子实质带点情况电量穿透力α辐射β辐射Γ射线辐射粒子实质带点情况电量（单位电荷）穿透力α辐射氦核流带正电≈4弱β辐射电子流带负电1/1836强Γ射线电磁波呈电中性≈0很强α粒子β粒子γ粒子原子是有结构的，原子可以再分为带正电的粒子与带负电的电子。放射性实验结论一放射性实验结论二（1）原子内部并非是充满的，它的大部分空间是空虚的；（2）它的中间有一个体积很小质量较大的带正电的核，原子的全部正电荷以及它9

5、9%以上的质量都集中在这个核上；(3)带负电的电子则以某种方式分布于核外的空间中。卢瑟福的原子模型－－行星模型原子是由带正电的质量很集中的很小的原子核和核外面运动着的带负电的电子组成的体系，就象行星绕太阳运转一样。原子模型主要科学家提出模型的依据发展历程发展历程原子模型主要科学家提出模型的依据古典原子论Democritus思辨近代原子论JohnDalton实验，思辨葡萄干面包模型JosephThomson电子的发现行星模型ErnestRutherfordα粒子散射实验科学的发展就是一部历史，人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对

6、事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。补充虽然，卢瑟福的行星模型能成功地解释一些现象，但它立即遭到全世界大多数科学家反对。因为根据经典物理理论，任何作加速运动的电荷都要辐射电磁波，这必然引起两种后果：新的问题：两个问题？2、电子不停的，连续的辐射电磁波，电磁波的波长会发生连续的变化，因此，所有的原子都应发射连续光谱。1、不断辐射能量，电子将沿螺旋线渐渐趋近原子核，最后落到核中而湮没。波尔原子模型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。波尔模型示意图玻尔原子轨道模型☺薛定谔电子云模型：现代物质结构学说现代量子力学模型著名的薛定谔方程式：电子

7、云现代量子力学学说☺现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就像“云雾”笼罩在原子核周围。因而提出了“电子云模型”。电子云密度大的地方，表明电子在核外单位体积内出现的机会多，反之，出现的机会少。电子云☺