上海高一化学1.1-从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型(最全版).ppt

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 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 古典原子论 惠施 惠施 物质是无限可分的。 一尺之棰，日取其半，万世不竭！ 墨子 物质是有限可分的，分割是有条件的。 非半不斫，则不动，说在端！ 德谟克利特（古希腊） 认为物质由极小的称为“原子” 的微粒构成，物质只能分割到原子为止。 他提出古典原子论。 道尔顿的近代原子论 1.化学元素均是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.同一元素的原子在质量和性质上都相同，不同种元素在质量和性质上都不同； 4.不同种元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合成化合物。 “近代化学之父” 英国 问题1：道尔顿以上理论都是对的吗？为什么？ 问题2：既然道尔顿理论不都对，那原子还可分吗？ × √ × × 汤姆孙的原子模型－－葡萄干面包模型 Joseph John Thomson 约瑟夫·约翰·汤姆孙（英国） 1.1897年汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。 2.电子的发现，使人类认识了第一个基本粒子，这在物理学史上具有划时代的意义，它说明了原子是可再分的。 3.汤姆孙原子模型：原子的正电荷均匀分布在整个原子的球体内，电子则均匀地分布在这些正电荷之间，就像葡萄干面包一样（葡萄干面包模型）。 4.1906年，汤姆孙由于在气体导电方面的理论和实验研究而荣获诺贝尔物理学奖。 问题：还有什么实验事实说明原子是可再分的呢？ 威廉·康拉德·伦琴 德国实验物理学家 从X射线到元素放射性的发现 安东尼·亨利·贝克勒尔 法国物理学家 1895年发现X射线，1901年获诺贝尔物理学奖。 发现铀盐和纯铀能产辐射，确认了天然放射性的存在，1903年获诺贝尔物理学奖。 ★★和电子的发现一样，元素的放射性现象说明原子是可再分的。 那么，元素放出的放射线到底是什么？ 放射性射线的组成 发现铀能产生α辐射和β辐射，断定α粒子为He2+。 ?射线（氦核—He2+） ?射线（波长短、穿透力强的电磁波） ?射线（电子流） (+) (-) 欧内斯特·卢瑟福 （英国） 1908年获诺贝尔化学奖 卢瑟福的α粒子散射实验 实验现象： ①绝大多数的α粒子不发生偏转； ②少数α粒子发生了较大偏转； ③极少数α粒子出现大角度偏转甚至被反弹回来。 结论： 原子中存在很小的带正电荷的核； 小核集中了原子几乎全部的质量。 原子是中空的； 金原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在较小的原子核里，带正电的金原子核对α粒子具有较大斥力，从而使少数α粒子发生大角度的偏转。 葡萄干面包模型 如何解释这个现象呢？ 如果原子结构是葡萄干面包模型，α粒子应该直穿原子，而不会发生较大偏转甚至反弹。而在α粒子散射实验中，少数α粒子发生了大角度的偏转。 卢瑟福的原子行星模型 1.1911年卢瑟福通过对电荷、质量、偏转角度的计算，提出了原子结构的行星模型。 2.原子是由带正电的质量很集中的很小的原子核和核外运动着的带负电的电子组成的，就像行星绕太阳运转一样的体系。 行星模型 1.古典原子论 人类认识原子结构的几个探索历程： ——德谟克利特 2.近代原子论 ——道尔顿 3.葡萄干面包原子模型 ——汤姆孙 4.原子结构的行星模型 ——卢瑟福 小 结 科学的发展总是曲折和艰辛的，人类在探究科学规律的过程中，经历了无数的挑战和坎坷。正是因为有了科学家们孜孜不倦的追求和持之以恒的探索，人类才能一步步走近事理的真相，最终打开真理的大门！ 墨子 惠施 德谟克利特 汤姆孙 伦琴 贝克勒尔 卢瑟福 科学研究一般需经历以下过程： ① 提出问题 在人类认识原子结构的过程中，科学家采用了哪些研究方法？ （1）模型法： ② 猜想或假设 ③ 设计实验 ④ 进行实验 ⑤ 分析实验结果 ⑥ 得出结论 （2）实验法： 如葡萄干面包模型、行星模型。 如汤姆孙发现电子、卢瑟福的α粒子散射实验。 按照经典物理学（麦克斯韦电磁理论，作 加速运动的带电粒子会辐射电磁波）的观 点去推断，在轨道上运动的电子都带有电 荷，运动中要辐射电磁波，电子损失了能 量，它的轨道半径要逐渐缩小，最终落在 原子核上。由于电子轨道的变化是连续的， 辐射的电磁波的频率也是连续的。 但事实上原子是稳定的， 辐射的电磁波也只是某 些确定的值。经典物理 学的规律就不再适用于 微观粒子了。 尼尔斯·亨利克·大卫·玻尔 Niels Henrik David Bohr