化学：《揭示物质结构的奥秘》范志光.ppt

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1、专题1揭示物质结构的奥秘宇宙是由什么东西构成的？最早可以追溯到公元前450年以前，我国当时的哲学家墨翟（公元前479—381）说，“非半不斫（zhuó）则不动，说在端”，意思是物质到了没有一半的时候，就不能掰开它了。他称物质的微粒为“端”，意思是不能再被分割的质点。与此同时，人类探索物质结构的历史（1）、公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。1．人类探索原子结构的历史（2）、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为：物质由原子组成，原子不能被创造也不能被毁灭，

2、在化学变化中原子不可再分割，它们的化学性质在化学反应中保持不变。（3）、1811年,阿伏加德罗提出了分子的概念,他认为气体分子是由几个原子构成的。1860年，国际化学界确立了原子分子论。2.原子结构模型的演变公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子，物质分割只能到原子为止。德谟克利特1.古希腊德谟克利特古典原子论道尔顿原子模型19世纪初，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。2.道尔顿近代原子论(1803)不同元素化合时，这些元素的原

3、子按简单整数比结合成化合物。化学元素均由不可再分的原子构成；原子在一切化`学变化中均保持其不可再分性；同一种元素的原子在质量和性质上都相同，不同的元素在质量和性质上都不相同；道尔顿错误错误错误直到1811年，意大利物理学家阿佛加德罗(A．Avogadro，1776-1856)提出分子概念加以补充，发展成为“原子-分子论”。原子是一个半径大约为10—10米的球体，正电荷均匀地分布于整个球体，电子则稀疏地嵌在球体中，这是一个类似葡萄干面包的原子模型3.1903年英国汤姆逊葡萄干面包原子模型卢瑟福（E．Rutherford）的“行

4、星模型”。卢瑟福用α粒子束（He2+）轰击一块金箔，并用荧光屏探测α粒子（He2+）方向改变的程度。ZnS屏α粒子束铅块屏4.卢瑟福带核原子结构模型的提出依(1911)据：通过粒子散射实验，卢瑟福提出了原子结构的行星模型：原子是由带正电荷的质量很集中的很小的原子核和它外面运动着的带负电荷的电子组成的一个体系，就像行星绕太阳运转一样。补充（不做要求）：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：1，不断辐射能量，

5、电子将沿螺旋线渐渐趋近原子核，最后落到核中而湮没。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。新的问题：事实并非如此：首先：从未发生过原子塌缩的现象。其次：原子在正常情况下不辐射电磁波这些现象卢瑟福也无法解释，那该怎么办呢？5.玻尔原子模型(1913)尼尔斯·玻尔（NielsHenrikDavidBohr,1885-1962）因原子结构和原子辐射的研究，获得了1922年的诺贝尔物理学奖。他把卢瑟福的有核原子模型和普朗克的量子论结合起来，提出了著名的“玻尔理论”——原子的定

6、态假设和频率法则。他的电子波动模型就是对电子粒子模型的补充。p8玻尔原子模型6.电子云模型在奥地利科学家薛定谔所建立的波动方程的基础上，迅速发展起一门新的学科：量子力学。这是现代研究原子，分子结构的理论依据。电子云：描述核外电子运动特征的图象。电子云中的小黑点：并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。电子云密度大的地方说明电子出现的机会多，而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少。电子云人类认识原子的历史进程原子原子核核外电子(带负电)质子(带正电)中子(不带电)原子的结构相对质量1.007相对质量1.

7、008质量为质子的1/1836＝核内质子数＝核外电子数核电荷数(Z)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)XAZ说明:X----------表示元素符号A----------表示质量数Z----------表示质子数中子数N=A-Z原子中质子数、质量数的符号表示法：Xabcde讨论:X若代表元素符号,那么a.b.c.d.e各表示什么含义?a:质量数b:质子数c:所带的电荷数d:组成粒子的原子数e:化合价口算：15P、92U、82Pb、47Ag各原子的质子数、质量数和中子数各是多少？问题讨论同一种原子中质子数和中子数是否总是

8、相等？原子是否都有中子？质量数与相对原子质量有什么关系？23520710831原子在化学反应中如果得到或失去电子,它还会呈电中性吗?原子(电中性):质子数=核外电子数阳离子:质子数>核外电子数阴离子:质子数<核外电子数粒子符号质子数电子数S2-Xn+xYm-yNH4+OH-1618x-ny