專題專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘宇宙是由什么東西構(gòu)成的？宇宙是由什么東西構(gòu)成的？最早可以追溯到公元前最早可以追溯到公元前450年以前，我國(guó)當(dāng)時(shí)的哲學(xué)家年以前，我國(guó)當(dāng)時(shí)的哲學(xué)家墨翟（公元前墨翟（公元前479381）說，）說，“非半不斫（非半不斫（zhu）則）則不動(dòng)，說在端不動(dòng)，說在端”，意思是物質(zhì)到了沒有一半的時(shí)候，意思是物質(zhì)到了沒有一半的時(shí)候，就不能掰開它了。就不能掰開它了。他稱物質(zhì)的微粒為他稱物質(zhì)的微粒為“端端”，意思是不能再被，意思是不能再被分割的質(zhì)點(diǎn)。分割的質(zhì)點(diǎn)。與此同時(shí)，與此同時(shí)，專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘宇宙是由什么東西構(gòu)成的？1公元前公元前5世紀(jì)，古希臘世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家哲學(xué)家德謨克利特德謨克利特提出提出古典原子論：萬物是由古典原子論：萬物是由大量的不可分割的微粒大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即構(gòu)成的，即原子原子，物質(zhì)，物質(zhì)分割只能到原子為止。分割只能到原子為止。德謨克利特 1.古希臘古希臘德謨克利特德謨克利特 古典原子論古典原子論公元前5世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家德謨克利特提出古典原子論：萬物是由2道爾頓原子模型19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體。2.道爾頓道爾頓 近代原子論近代原子論(1803)道爾頓原子模型19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說3不同元素化合時(shí)，這些元素的原子按簡(jiǎn)單整數(shù)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。比結(jié)合成化合物。化學(xué)元素均由不可再分的原子構(gòu)成；化學(xué)元素均由不可再分的原子構(gòu)成；原子在一切化原子在一切化學(xué)變化中均保持其不可再分性；學(xué)變化中均保持其不可再分性；同一種元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都相同，不同一種元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都相同，不同的元素在質(zhì)量和性質(zhì)上都不相同；同的元素在質(zhì)量和性質(zhì)上都不相同；道爾頓錯(cuò)誤錯(cuò)誤錯(cuò)誤錯(cuò)誤錯(cuò)誤錯(cuò)誤直到直到 1811年，意大利物理學(xué)家阿佛加德羅年，意大利物理學(xué)家阿佛加德羅(AAvogadro，1776-1856)提出分子概念加以補(bǔ)充，提出分子概念加以補(bǔ)充，發(fā)展成為發(fā)展成為“原子原子-分子論分子論”。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?；瘜W(xué)4原子是一個(gè)半徑大約為原子是一個(gè)半徑大約為10101010米的球體，正電米的球體，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球體中，這是一個(gè)類似葡萄干面包的原子模型3.1903年 英國(guó)湯姆遜葡萄干面包原子模型原子是一個(gè)半徑大約為1010米的球體，正電荷均勻地分布于整5盧瑟福（盧瑟福（E ERutherfordRutherford）的）的“行星模型行星模型”。盧瑟福用。盧瑟福用粒子束粒子束（HeHe2+2+）轟擊一塊金箔，并用熒）轟擊一塊金箔，并用熒光屏探測(cè)光屏探測(cè)粒子（粒子（HeHe2+2+）方向改）方向改變的程度。變的程度。ZnS屏屏粒子束粒子束鉛塊鉛塊屏屏4.盧瑟福帶核原子結(jié)構(gòu)模型的提出依盧瑟福帶核原子結(jié)構(gòu)模型的提出依(1911)據(jù)：據(jù)：盧瑟福（ERutherford）的“行星模型”。盧瑟福用6通過通過 粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子結(jié)構(gòu)的行星粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子結(jié)構(gòu)的行星模型：模型：原子是由帶正電荷的質(zhì)量很集中的很小的原子核和它原子是由帶正電荷的質(zhì)量很集中的很小的原子核和它外面運(yùn)動(dòng)著的帶負(fù)電荷的電子組成的一個(gè)體系，就像外面運(yùn)動(dòng)著的帶負(fù)電荷的電子組成的一個(gè)體系，就像行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子結(jié)構(gòu)的行星模型：7補(bǔ)充（不做要求）：雖然，盧瑟福的行星模型能成功地解釋一些現(xiàn)雖然，盧瑟福的行星模型能成功地解釋一些現(xiàn)象，但它立即遭到全世界大多數(shù)科學(xué)家反對(duì)。因?yàn)橄螅⒓丛獾饺澜绱蠖鄶?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)的電荷都要輻根據(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：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，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。子核，最后落到核中而湮沒。2，電子不停的，連續(xù)的輻射電磁波，電磁波的波，電子不停的，連續(xù)的輻射電磁波，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。連續(xù)光譜。新的問題：補(bǔ)充（不做要求）：雖然，盧瑟福的行星模型8事實(shí)并非如此：首先：從未發(fā)生過原子塌縮的現(xiàn)象。首先：從未發(fā)生過原子塌縮的現(xiàn)象。其次：原子在正常情況下不輻射電磁波其次：原子在正常情況下不輻射電磁波這些現(xiàn)象盧瑟福也無法解釋，那該怎么辦呢？事實(shí)并非如此：首先：從未發(fā)生過原子塌縮的現(xiàn)象。其次：原子在正95.波爾原子模型(1913)尼爾斯尼爾斯波爾波爾（Niels Henrik David Bohr,1885-1962）因原子結(jié)構(gòu)和原子輻射的研究，獲得了1922年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他把盧瑟福的有核原子模型和普朗克的量子論結(jié)合起來，提出了著名的“波爾理論”原子的定態(tài)假設(shè)和頻率法則。他的電子波動(dòng)模型就是對(duì)電子粒子模型的補(bǔ)充。p p8 8波爾原子模型波爾原子模型5.波爾原子模型(1913)尼爾斯波爾（Niels106.電子云模型在奧地利科學(xué)家薛定諤所建立的波動(dòng)方程的基礎(chǔ)上，迅速發(fā)展起一門新的學(xué)科：量子力學(xué)。這是現(xiàn)代研究原子，分子結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)。6.電子云模型在奧地利科學(xué)家薛定諤所建立的波動(dòng)方程的基礎(chǔ)上，11電子云：描述核外電子運(yùn)動(dòng)特征的圖象。電子云：描述核外電子運(yùn)動(dòng)特征的圖象。電子云中的小黑點(diǎn)：電子云中的小黑點(diǎn)：并不是表示原子核外的一個(gè)電子并不是表示原子核外的一個(gè)電子,而是而是表示電子在此空間出現(xiàn)的機(jī)率。表示電子在此空間出現(xiàn)的機(jī)率。電子云密度大的地方說明電子出現(xiàn)的機(jī)電子云密度大的地方說明電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，而電子云密度小的地方說明電子出現(xiàn)會(huì)多，而電子云密度小的地方說明電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。的機(jī)會(huì)少。電子云電子云電子云：描述核外電子運(yùn)動(dòng)特征的圖象。電子云12人類認(rèn)識(shí)原子的歷史進(jìn)程人類認(rèn)識(shí)13