人类对原子结构的认识ppt课件

1、人类对原子构造的认识苏教版选修三苏教版选修三 物质构造与性质物质构造与性质 专题专题2 2 第一单元第一单元1、原子是由哪些根本微粒构成的？、原子是由哪些根本微粒构成的？2、构成原子的各种微粒能否带有电荷？为什么、构成原子的各种微粒能否带有电荷？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？他知道吗？他知道吗？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，他以为原子是微小的不可分割的实心球体，在化学反响中坚持本性不变。一、原子构造的认识

2、历史课堂求知互动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。以为原子是可以再分的。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同，研讨为什么气体在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，能够是由于在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。他甚至以为：这些带电的微粒能够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能够就是由那些延续发射的粒子所组成的。汤姆生想称量出这些粒子的分量。可是怎样去称量那么小的粒子呢？ 汤姆生利用电场和磁场

3、来丈量这种带电粒子流的偏转程度，以推测粒子的分量。他说，粒子愈重，愈不易被偏折；磁场愈强，粒子被偏折愈厉害。丈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分量(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分量多大。 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。实验结果阐明，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

4、任何物质做阴极射线管的阴极，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，在其他许多景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。这个现实更进一步阐明了任何元素的原子中都含有电子。3. 卢瑟福原子模型 1911年，英国物理学家卢瑟褔经过粒子散射实验提出带核的原子构造模型。以为原子是由带正电荷的原子核和带负电核外电子构成。卢瑟福以为原子卢瑟福以为原子质量主要集中在质量主要集中在原子核上，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。 粒子散射实验粒子散射实验延续光

5、谱延续光谱经典电磁实际不能解释氢原子光谱：经典电磁实际不能解释氢原子光谱： 经典电磁实际：经典电磁实际： 电子绕核作高速圆周运动，电子绕核作高速圆周运动， 发出延续电磁波发出延续电磁波 延续光谱，延续光谱， 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氢原子光谱原子发射光谱真空管中含少量H2(g)，高压放电，发出紫外光和可见光 三棱镜 不延续的线状光谱现实现实 氢原子光谱是线状氢原子光谱是线状而不是延续光谱；而不是延续光谱； 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？4.波尔原子模型 1913年，丹麦物理学家玻尔把普朗克的相关实际与卢瑟福的原子模型相结合，较好地解释

6、了氢原子光谱，提出新的原子构造模型。有核原子模型年光子学说量子论根据Rutherford.D）1908(Einstein.A)1990(Plack.M原子能级原子能级玻尔原子模型局限性 1. 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。 2. 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“量子化，以修正经典力学牛顿力学。5、电子云模型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（接近光很大（接近光速）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、微观运动的不同宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时辰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，无法描画其运动轨迹。 不能同时准确测定电子在某一时辰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时机的多少。核外电子运动的特征核外电子运动的特征人们按照图人们按照图示的方法制示的方法制造电子云的造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