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1、人类对原子结构的认识苏教版选修三苏教版选修三 物质结构与性质物质结构与性质 专题专题2 2 第一单元第一单元麓窝挛映萤陇战诀桔塘臼间狐隅芦裤宛庇庙忿谢褥混晴区辣堂发鹰剐券碗672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识1、原子是由哪些基本微粒构成的？、原子是由哪些基本微粒构成的？2、构成原子的各种微粒是否带有电荷？为什么、构成原子的各种微粒是否带有电荷？为什么原子是电中性的？原子是电中性的？3、构成原子的各种微粒在数量上有什么规律？、构成原子的各种微粒在数量上有什么规律？这些微粒的体积和质量有什么特点？这些微粒的体积和质量有什么特点？你知道吗？你知道吗？金齿诅听舷烟隧咙读蛔肆抓夜乡迟
2、烯庞标迄泞真卧铆可残辰札峻遥箱苞猿672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识1.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，在化学反应中保持本性不变。一、原子结构的认识历史课堂求知互动绥华侯劣力浓研撂经兑说琢省缮漆边彭丛南瞄皿娃熏菲汝滴状惩硒凉发卒672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识2.汤姆生原子模型1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。提出了“葡萄干面包式”模型。认为原子是可以再分的。绑泞矿煮誓表美庞懈虚浦示誊献钡峭狱生潜租迅眼坊灼况柳反甘付婚撑咽672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识
3、阅读资料汤姆生的阴极射线实验汤姆生与其他青年物理学家一起，研究为什么气体在X射线照射下会变成电的导体。据汤姆生的推测：这种导电性，可能是由于在X射线的作用下，产生了某种带正电的和带负电的微粒所引起的。他甚至认为：这些带电的微粒可能就是想象中原子的一部分。这种想法，在当时不能接受，世界上哪有比原子更小的东西呢？为了搞清楚在通电玻璃管内从阴极发出的射线可能就是由那些连续发射的粒子所组成的。汤姆生想称量出这些粒子的重量。可是怎么去称量那么小的粒子呢？厨敲并屋剿务秤稍措淌烘蝗鸿翰信紊造蝇七厅娘胆婶病寝吨平陕杀醇沃喧672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识汤姆生利用电场和磁场来测量这种带
4、电粒子流的偏转程度，以推测粒子的重量。他说，粒子愈重，愈不易被偏折；磁场愈强，粒子被偏折愈厉害。测量这些粒子被偏折的程度和磁场强度，就能间接地测出它们的质量，亦即能得出粒子所带电荷与其质量之比。这仿佛是要测定子弹的重量(铁子弹)，我们可以在一个大磁铁附近发射子弹，子弹受磁场的作用会偏离靶心，然后根据子弹偏离靶心多远和磁场强度大小推知子弹重量多大。1897年，汤姆生根据实验指出，阴极射线是由速度很高(每秒10万公里)的带负电的粒子组成的。起初称为“粒子”，后来借用了以前人们对电荷最小单位的命名，称之为“电子”。实验结果表明，阴极射线粒子的电荷与质量之比与阴极所用的物质无关。也就是说，用任何物质做
5、阴极射线管的阴极，都可以发出同样的粒子流，这表示任何元素的原子中都含有电子。汤姆生还发现，除阴极射线外，在其他许多现象中也遇到了这种粒子。例如把金属加热到足够高的温度时，金属或某些其它物质受光特别是受紫外线照射时，也都放出电子。这个事实更进一步说明了任何元素的原子中都含有电子。死蘸裳咨虫陨堑下谈劝覆亿酚媚魄根俺拷蛛睛输庙境稳跨茄州托驴倡壁余672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识3.卢瑟福原子模型1911年，英国物理学家卢瑟褔通过粒子散射实验提出带核的原子结构模型。认为原子是由带正电荷的原子核和带负电核外电子构成。卢瑟福认为原子卢瑟福认为原子质量主要集中在质量主要集中在原子核上
6、，电子原子核上，电子在原子核外空间在原子核外空间高速运动。高速运动。献孕俗州酣战庭凳擅翻线烩未土佣适琅奄疚挽蛛爽乎税绸靛糕诗级臀掩微672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识粒子散射实验粒子散射实验佬勇敢朝赡洱庄馏淖梗带瑰弯辑胃至边绥傲种吸愁尼诞像追惧韵函晌国滥672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识连续光谱连续光谱嚏债屋来泻墅撬奇颐俗耐吩鼎赵俄包阎彦犯是臭密狡榔楼逸豪朔桥咒舔饼672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识经典电磁理论不能解释氢原子光谱：经典电磁理论不能解释氢原子光谱： 经典电磁理论：经典电磁理论： 电子绕核作高速圆周运动，电子绕核作高
7、速圆周运动， 发出连续电磁波发出连续电磁波 连续光谱，连续光谱， 电子能量电子能量 坠入原子核坠入原子核原子湮灭原子湮灭横怠蕊炮碳蜜籽戈捎超置滔迂鹅基硕蜒据呵羡姆拯咬氦烦脖削宾踪矗随借672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识氢原子光谱（原子发射光谱）真空管中含少量真空管中含少量H2(g)，高压放电，高压放电，发出紫外光和可见光发出紫外光和可见光 三棱镜三棱镜 不连续的线状光谱不连续的线状光谱歉咸蹲亩翁蠕伶身浆醛已瞒锰售昏砧员抠浑屹损辆季梅准苏锤缨向奏贼政672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识事实事实 氢原子光谱是线状（而氢原子光谱是线状（而不是连续光谱）；不是
8、连续光谱）； 原子没有湮灭。原子没有湮灭。这要如何这要如何解释呢？解释呢？琵榔盐丽釉南苔过膝诅锈茁麦眼烁哎徐慌下泅结扇捣星倡烬瑟茵挨怔申杠672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识4.波尔原子模型1913年，丹麦物理学家玻尔把普朗克的相关理论与卢瑟福的原子模型相结合，较好地解释了氢原子光谱，提出新的原子结构模型。李湛箩寻舍含讶袱钳紧轰谆痛皿烫巾棋棱挽霜邦揉码署肇缨刃瘁演枪更涟672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识原子能级原子能级鸟懈茎脑孩溃钞缺智升才蛇唤猩挟岁陨纤亩御席华羊综红托蝴债府抓供瞳672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识玻尔原子模型局限
9、性局限性 1. 只限于解释氢原子或类氢离子（单电子只限于解释氢原子或类氢离子（单电子体系）的光谱，不能解释多电子原子的光谱。体系）的光谱，不能解释多电子原子的光谱。 2. 人为地允许某些物理量（电子运动的轨人为地允许某些物理量（电子运动的轨道角动量和电子能量）道角动量和电子能量）“量子化量子化”，以修正，以修正经典力学（牛顿力学）。经典力学（牛顿力学）。桔催景淑赔拂秤星蒋贰啦霹霓孤猴蒜啦未途缉叠滓微侧贾泰藻摊巢垛湛免672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识5、电子云模型绞篇孜茧梅铀尘漾泡宅坪乏涉要溉预舅饯拐疑华悄奢茄熊陶笨千刮酶沙痞672-人类对原子结构的认识672-人类对原子
10、结构的认识宏观物体宏观物体微观粒子微观粒子质量质量很大很大很小很小速度速度较小较小很大（接近光速）很大（接近光速）位移位移可测可测位置、动量位置、动量不可同时测定不可同时测定能量能量可测可测轨迹轨迹可描述可描述（画图或函数描述）（画图或函数描述）不可确定不可确定宏观、微观运动的不同宏观、微观运动的不同咋憎刘炙示稳菌邪省仆碾尼摊柒嚏割玄屿溃湿剔听帛辫坠梦牌铜诺富竞亡672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运动的速度；可以描画它们的运动轨迹。微观物体的运动特征：核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。无确定的轨道，无法描画
11、其运动轨迹。不能同时准确测定电子在某一时刻所处的位置和运动的速度，只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少。核外电子运动的特征核外电子运动的特征硝狮收时屑省鸟驳戍帚围碱喝少战贤糟午测戏便葵揍植渔恃眉插丘蟹乍感672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识人们按照图人们按照图示的方法制示的方法制作电子云的作电子云的轮廓图轮廓图常把电子出现的概率约为常把电子出现的概率约为90%90%的空间圈出来的空间圈出来跋闽乌剩雪仪庚段钦编促厢论粗蒂俄幕藕漠凿遭诡医斋班疵豁瞧添怜茅腋672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识电子云小点代表电子在核外空间区域出现的机会，小黑点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会的大小所得到的图形叫做电子云。注意：一个小黑点不代表一个电子某踌尘饵典圣柿言了檀珊鬃嗓兜釉键敏玛杀持氢鹃桑哺肮型尽臃竿顶儿迟672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识棱脐应院井萨映棕昨港惋任岸漂挨擂乳均潞菌接创岿舰糜捕屯易钵无瞄嚎672-人类对原子结构的认识672-人类对原子结构的认识
