化學(xué)家對(duì)微粒的研究發(fā)展過(guò)程課件

化學(xué)家對(duì)微粒的研究發(fā)展過(guò)程北京五十中學(xué)趙冰清化學(xué)家對(duì)微粒的研究發(fā)展過(guò)程北京五十中學(xué)趙冰清

“一尺之棰,日取其半,萬(wàn)世不竭?！睉?zhàn)國(guó)時(shí)期惠施結(jié)論：物質(zhì)可無(wú)限分割“一尺之棰,戰(zhàn)國(guó)時(shí)期惠施結(jié)論：物質(zhì)可無(wú)限分割墨子：物質(zhì)被分割是有條件的，如果不存在被分割的條件，物質(zhì)就不能被分割。這種不能被分割的部分稱為“端”結(jié)論：物質(zhì)不可無(wú)限分割墨子：結(jié)論：物質(zhì)不可無(wú)限分割西方古希臘哲學(xué)家德謨克利特認(rèn)為：物質(zhì)由極小的稱為“原子”的微粒構(gòu)成，物質(zhì)的分割只能到原子為止。他還認(rèn)為日、月、星辰，甚至人及靈魂都是由原子構(gòu)成的。西方

1766年9月6日道爾頓生于英格蘭一個(gè)貧農(nóng)家庭。道爾頓既具有敏銳的理論思維頭腦，又具有卓越的實(shí)驗(yàn)才能，尤其是在對(duì)原子的研究方面取得了非凡的成果，因而被稱為“近代化學(xué)之父”，成為近代化學(xué)的奠基人。

近代原子論的建立者——道爾頓1766年9月6日道爾頓生于英格蘭一個(gè)貧農(nóng)家庭。道

1803年英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子論，其要點(diǎn)為:化學(xué)元素均由不可再分的微粒構(gòu)成，這種微粒稱為原子。原子在一切化學(xué)變化中均保持其不可再分性。同一元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都相同，不同元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都不相同。不同元素化合時(shí)，這些元素的原子按簡(jiǎn)單整數(shù)比結(jié)合成化合物。1803年英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子論，其要合理性：

提出了原子的定義和定組成定律片面性：

1.

原子并非組成物質(zhì)的最后質(zhì)點(diǎn)，不可再分，只不過(guò)在化學(xué)反應(yīng)條件下是不可再分的。

2.

同一元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上不一定都相同。合理性：片面性：1897年，湯姆生在從事陰極射線管的研究中發(fā)現(xiàn)了電子“最先打開通向基本粒子物理學(xué)大門的科學(xué)家”

1897年，湯姆生在從事陰極射線管的研究中發(fā)現(xiàn)了電子“最先打結(jié)論一：原子是可再分的，而且有一定的結(jié)構(gòu)結(jié)論二：原子可以再分為帶正電的粒子和帶負(fù)電的電子結(jié)論一：原子是可再分的，而且結(jié)論二：原子可以再分為帶正電原子由帶正電的粒子和帶負(fù)電的電子組成，那么它們是怎樣分布的呢？正電荷負(fù)電荷負(fù)電荷正電荷原子由帶正電的粒子和帶負(fù)電的電子組成，那么它們是怎樣葡萄干（電子）面包（原子）湯姆生“葡萄干面包原子模型” 原子是一個(gè)半徑大約為10—10米的球體，正電荷均勻地分布于整個(gè)球體，電子則稀疏地嵌在球體中，這是一個(gè)類似葡萄干面包的原子模型。葡萄干（電子）面包（原子）湯姆生“葡萄干面包原子模型” 原子思考：合理之處？

電子和正電荷均勻分布在球內(nèi),整個(gè)原子是中性的。

電子之間存在空隙思考：合理之處？電子和正電荷均勻分布在球內(nèi),電子之間存在不足之處：

這個(gè)模型中正電荷與電子的分布是處于想象的，沒有實(shí)驗(yàn)證明。

原子的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的？不足之處：原子的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的？英國(guó)物理學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福盧瑟福1895年來(lái)到英國(guó)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室，跟隨湯姆遜學(xué)習(xí)，成為湯姆遜第一位來(lái)自海外的研究生。盧瑟福好學(xué)勤奮，在湯姆遜的指導(dǎo)下，盧瑟福在做他的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)——放射性吸收實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了α射線。英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福1895年來(lái)到英國(guó)卡文迪許化學(xué)家對(duì)微粒的研究發(fā)展過(guò)程課件

β射線?α粒子金原子β射線?α粒子金原子α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍能沿原來(lái)方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了90o,有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180o。α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍能沿原來(lái)方向前進(jìn)盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)的行星模型盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)的行星模型原子結(jié)構(gòu)的“行星模型”原子是由帶正電的質(zhì)量很集中的很小的原子核和核外面運(yùn)動(dòng)著的帶負(fù)電的電子組成的體系，就象行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣依據(jù)：

α粒子散射試驗(yàn)原子結(jié)構(gòu)的“行星模型”原子是由帶正電的質(zhì)量很集評(píng)價(jià)：正確指出了原子的構(gòu)成對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述不符合事實(shí)。評(píng)價(jià)：正確指出了原子的構(gòu)成

雖然，盧瑟福的行星模型能成功地解釋一些現(xiàn)象，但它立即遭到大多數(shù)科學(xué)家反對(duì)。因?yàn)楦鶕?jù)經(jīng)典物理理論，任何作加速運(yùn)動(dòng)的電荷都要輻射電磁波，這必然引起兩種后果：1.不斷輻射能量，電子將沿螺旋線漸漸趨近原子核，最后落到核中而湮沒。2.電子不停地，連續(xù)地輻射電磁波，電磁波的波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生連續(xù)的變化，因此，所有的原子都應(yīng)發(fā)射連續(xù)光譜。新的問(wèn)題：雖然，盧瑟福的行星模型能成功地解釋一些現(xiàn)象事實(shí)并非如此：首先：從未發(fā)生過(guò)原子塌縮的現(xiàn)象。其次：原子在正常情況下不輻射電磁波這些現(xiàn)象盧瑟福也無(wú)法解釋，那該怎么辦呢？事實(shí)并非如此：首先：從未發(fā)生過(guò)原子塌縮的現(xiàn)象。其次：原子在正波爾原子模型波爾原子模型在盧瑟福模型的基礎(chǔ)上，他提出了電子在核外的量子化軌道，解決了原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題，描繪出了完整而令人信服的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。在盧瑟福模型的基礎(chǔ)上，他提出了電子在核外的量子化軌道，波爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。但對(duì)于稍微復(fù)雜一點(diǎn)的原子如氦原子，玻爾理論就無(wú)法解釋它的光譜現(xiàn)象。這說(shuō)明玻爾理論還沒有完全揭示微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。它的不足之處在于保留了經(jīng)典粒子的觀念，仍然把電子的運(yùn)動(dòng)看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)。波爾模型的局限性波爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和電子云模型電子云模型

人類在認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)的艱辛，正是因?yàn)橛辛藷o(wú)數(shù)的探索者，才使人類對(duì)事物的認(rèn)識(shí)一步步地走向深入，也越來(lái)越接近事物的本質(zhì)。

人類在認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)的艱辛，正是因?yàn)橛辛藷o(wú)雖然原子的大門被打開還只有幾十年，它引起的變化卻勝過(guò)人類歷史的幾千年，它標(biāo)志著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)