第三编 现代时期

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1、第三编现代时期19世纪90年代，物理学三大微观发现开始，伴随着微观领域化学发展的开端，化学进入现代时期。现代化学的特点：更加真实、深刻地反映出物质世界的多样性、复杂性、统一性。6/11/20211化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论门捷列夫周期律面临的三个问题1、零族元素的发现，排列位置2、三个“倒置”问题氩-钾、钴-镍、碲-碘不是按原子量由小到大的顺序排列的，而是恰恰相反。3、各种化学元素的原子量很少是整数。6/11/20212化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论以上三个问题，特别是“倒置”问题和原子量小

2、数问题，是随着原子微观结构的深入研究和同位素的发现而逐步获得解决的。同时，通过对原子结构的深入研究，也逐步揭示了元素周期律的本质，促进了周期律的发展。6/11/20213化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论第一节化学进入微观领域一、X射线的发现1895年（德）物理学家伦琴发现，获第一次诺贝尔物理学奖。X射线的本质是一种波长很短的电磁波，不同的金属都有自己的特征的X射线。6/11/20214化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论二、放射性的发现1896年（法）贝克勒尔发现，贝克勒尔现象，铀的放射性。1898年居里夫人发现放射性元素Po。1902年发现

3、放射性元素镭（Ra），1903年获诺贝尔奖结论：原子核自发裂变，打破原子不可分的传统观念。6/11/20215化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论三、电子的发现在阴极射线发现以后，关于阴极射线的研究，有两派学说，一派是克鲁克斯、佩兰等人的微粒说，认为阴极射线是带负电的“分子流”；另一派是哥德斯坦、赫兹等人的波动说，认为阴极射线是一种电磁波．汤姆生用旋转镜法测量了阴极射线的速度，否定了阴极射线是电磁波。6/11/20216化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论他又通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，得出了阴极射线是带负电的粒子流的结论．他进一步测定了这

4、种粒子的比荷，与当时已知的电解中生成的氢离子的荷质比相比较，他假定阴极射线的电荷与氢离子的电荷相等而符号相反，从而得出阴极射线粒子的质量约为氢原子的千分之一。6/11/20217化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论汤姆生（英国）：证明阴极射线为带电的离子流，测出质荷比为m∕e,发现电子。1911年，密立根（英国）经过四年努力，确立电子电荷数，质量数。6/11/20218化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论他还给放电管中充入各种气体进行试验，发现其荷质比跟管中气体的种类无关．他又用铅和铁分别作电极，其结果也不改变．由此他得出结论，这种粒子必定是所有

5、物质的共同组成成分．汤姆生把这种粒子叫做“电子”．6/11/20219化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论意义：三个里程碑，这三个发现，打开了原子的大门，为建立物质微观结构理论奠定了基础，物质微观结构理论的基石。6/11/202110化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论第二节原子结构模型的建立一、汤姆生的原子结构模型汤姆生发现电子以后，经过反复思考，在1904年提出了一个原子结构模型。他认为，原子是一个均匀的带有正电的球体，电子对称的嵌在这个球中。因为电子在“原子球”中在平衡位置上振动，所以可以发出电磁辐射，其辐射的频率，就等于电子振动的频率。6

6、/11/202111化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论汤姆生的原子模型，被称作“葡萄干蛋糕“模型，整个原子像一块蛋糕，蛋糕体是带正电的“原子球”，电子好像嵌在这块蛋糕中的葡萄干。6/11/202112化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论二、卢瑟福原子结构模型1、卢瑟福其人1871年8月30日生于新西兰纳尔逊的一个手工业工人家庭。并在新西兰长大。他进入新西兰的坎特伯雷学院学习。23岁时获得了三个学位（文学学士、文学硕士、理学学士）。1895年在新西兰大学毕业后，获得英国剑桥大学的奖学金进入卡文迪许实验室，成为汤姆孙的研究生。6/11/202113

7、化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论提出了原子结构的行星模型，为原子结构的研究做出很大的贡献。1898年，在汤姆孙的推荐下，担任加拿大麦吉尔大学的物理教授。他在那儿呆了9年。于1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理系主任。6/11/202114化学史第十三章第十三章现代结构化学（上）—原子结构理论1919年接替退休的汤姆孙，担任卡文迪许实验室主任。1925年当选为英国皇家学会主席。1931年受封为纳尔逊男爵，1937年10月19日因病在剑桥逝世，与