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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
2、微粒称为原子； 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.Thomson,1897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，这些电
3、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）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 英国物理学家 1.射线（带正电）
4、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,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99%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。,发展历
5、程,发展历程,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,
