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1.1&1.2 第2课时


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第一章 打开原子世界的大门
1.1 从葡萄干面包原子模型到 原子结构的行星模型

一、从古典原子论到葡萄干面包原子模型:
1、古代对物质的认识:
惠施:物质是无限可分的。 墨子:物质分割是有条件的,当物质不能被分割时,这种不能分割的部分称为 “端”。 古希腊德谟克利特:物质只能分割到原子,提出原子是

构成物质的最小微粒。

2、近代对原子的认识:
(1)19世纪初,英国物理化学家道尔顿提出原子论: ①化学元素由不可再分的微粒构成,这种微粒称为原子。 ②原子在一切化学变化中均保持其不可再分性。 ③同种元素的原子质量和性质相同,不同种元素的原子质量和性质不同。 ④构成化合物的原子按简单整数比结合。 (2)20世纪初,汤姆孙发现电子,指出:原子中正电荷(当时没有质子概念)所带 的电量与电子所带的负电荷电量相等。 提出葡萄干面包原子模型,认为原子中的正电荷均匀地分布在整个原子的球形 体内,电子则均匀地分布在这些正电荷之间。

二、从X射线到元素放射性发现:
1、德国物理学家伦琴发现X射线:X射线穿透力强。 2、法国物理学家贝克勒尔发现元素放射性:说明原子有一定结构。 3、英国物理学家卢瑟福发现两种辐射:α辐射和β辐射。 ①α射线是粒子流,是氦正离子(He2+)。穿透力弱。 ②β射线是电子流。穿透力弱,穿透力较强。 ③γ射线是电磁波。穿透力强,穿透力很强。

三、原子结构的行星模型:
英国物理学家卢瑟福提出原子结构行星模型: ①实验现象和结果:绝大部分粒子能直线穿过金箔,说明原子一定是 中空的,极少数的粒子能被金箔偏转,有的还被直接弹回来,说明在 原子中存在着很小的带正电荷的核。 ②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在它 周围运动着的带负电荷的电子组成。

大量实验观察推测

古典原子论

道尔顿原子学说
电子和X射 线的发现

α粒子散射实验

卢瑟福原子结 构行星模型

汤姆孙葡萄干面包模型

原子结构假说
1913年玻尔提出了自己的原子结构假说: ?原子能量的量子化假设:原子只能处于一系列 不连续的能量状态中,在这些状态中的原子是稳 定的,电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能 量。原子的全部正电荷且几乎全部质量均集中在 原子核内,带负电的电子在核空间进行绕核运动。

?原子能级的跃迁假设:原子从一个定态跃迁到 另一个定态时,原子辐射一定频率的光子,光子 的能量由这两种定态的能量差决定。 ?原子中电子运动轨道量子化假设:原子的不同 能量状态对应于电子的不同运行轨道。由于原子 的能量状态是不连续的,因此电子运动的轨道也 可能是不连续的,即电子不能在任意半径的轨道 上运动

尼尔斯· 亨利克· 大卫· 玻尔 Niels Henrik David Bohr 丹麦物理学家

电子云模型 由于“玻尔理论”的局限性,1926年奥地利 物理学家薛定谔在德布罗伊关系式的基础上, 对电子的运动做了适当的数学处理,提出了 二阶偏微分的的著名的薛定谔方程式。这个 方程式的解,如果用三维坐标以图形表示的 话,就是电子云。电子云是电子在原子核外 空间概率密度分布的形象描述,电子在原子 核外空间的某区域内出现,好像带负电荷的 云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为 “电子云”。

埃尔温· 薛定谔 Erwin Schrdinger 奥地利物理学家

对原子结构认识的几个重要历史阶段

1.古典原 子论

2.道尔顿近 代原子论

3.汤姆孙葡萄干面 包原子模型

5.玻尔以来的 电子云模型

4.卢瑟福行星模型

科学研究方法
? 模型法——两个模型
? 实验法——α粒子散射 ? 统计法——统计法

第一章 打开原子世界的大门
1.2 原子结构和相对原子质量

1

原子的构成

质子
原子核

原子

中子

核外电子

原子核 构成原 电子 子的微 质子 中子 粒 电性和 1 个 电 子 带 1 个 1个质子带1个 不显电性 电荷量 单位负电荷 单位正电荷 质量 9.1095×10-31 1.6726×10-27 1.6748×10-27 /kg

相对 质量*

1 1836

1.0072

1.0086

2

相对质量及计算

一个含6个质子6个中子的碳原子记作126C,它的质量 为1.9927×10-26kg。取126C原子质量的1/12 作为标准, 即: 1.9927×10-26kg÷12= 1.6607×10-27kg

其他的微粒与它相比较: 一个质子的相对质量: 1.6726×10-27÷1.6607×10-27≈1.007≈1 一个中子的相对质量: 1.6748×10-27 ÷1.6607×10-27≈1.008≈1 一个电子的相对质量: 9.1095×10-31 ÷1.6607×10-27 ≈1/1836

质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数

3

元素符号角标的意义 A

A——质量数

Z——质子数(质子数、核电荷 Z c 数、原子核外电子数) b±——离子的所带电荷数 ±a——化合价 c——分子中原子个数 元素符号的意义: 1、表示一种元素 2、表示该种元素的一个原子 3、表示该种元素的相对原子质量

X

±a



4

构成原子中微粒间的关系

质子Z个 原子核

原子(X)

中子(A-Z)个
核外电子 Z个

1. 136C-NMB(核磁共振)可以用于含碳化合物

的结构分析,136C表示的碳原子 ( D )
A.核外有13个电子

B.核内有6个质子,核外有7个电子
C.质量数为13,原子序数为6,核内有7个质子

D.质量数为13,原子序数为6,核内有7个中子


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