氦氣He→原子→分子→物質原子→物質物質的結構？H2O→水H、O→第一章打開原子世界的大門1.1從葡萄干面包原子模型到原子結構的行星模型

人們對原子結構的認識經歷了哪幾個歷史階段？

哪些科學家為探索原子結構做出了重大貢獻？他們有哪些具體貢獻？惠施

——一尺之棰，日取其半，萬世不竭墨子

——非弗半斫，則不動，說在端物質是無限可分的物質被分割是有條件的德謨克利特（Democritus)古典原子論原子是不可再分的微粒，物質只能分割到原子為止古希臘(公元前400左右)中國（戰國時期）正方:惠施——物質是無限可分的反方:墨子——物質是有限可分的德謨克利特——物質由極小的稱為“原子”(atom)的微粒構成，物質只能分割到原子為止。古希臘(公元前400左右)1、古典原子論一、從古典原子論到葡萄干面包原子模型——墨子、德謨克利特評價：唯心主義物質觀古代落后的科學技術近代原子論的要點為:化學元素均由不可再分的微粒構成，這種微粒稱為原子。原子在一切化學變化中均保持其不可再分性。同一元素的原子在質量和性質上都相同，不同元素的原子在質量和性質上都不相同。不同元素化合時,這些元素的原子按簡單整數比結合成化合物。2、近代原子論——道爾頓片面性:原子并非組成物質的最后質點，可再分，只不過在化學反應條件下不可再分。同一元素的原子在質量和性質上不一定都相同。合理性:評價提出了原子的定義和定組成定律。原子→分子→物質原子→物質物質的構成途徑：原子直接或者間接構成了物質物質中存在電子原子中存在電子原子中除了電子以外，還有其他組成部分嘛？帶負電荷的電子帶正電荷的部分原子湯姆孫通過陰極射線管實驗發現了電子電子是1897年湯姆生在研究陰極射線時發現的，他證明了陰極射線是一種高速帶負電的粒子流，并測定了這種粒子的電荷與質量之比(荷質比)。他發現不論陰極射線管的電極用何種金屬材料制成，產生陰極射線粒子的荷質比都相同，這種粒子應是所有物質共有的組成成分，他把這種粒子叫做“電子”。1897年湯姆生的發現，使人類認識了第一個基本粒子，這在物理學史上是有劃時代意義的。1906年，湯姆生由于在氣體導電方面的理論和實驗研究而榮獲諾貝爾物理學獎。3、葡萄干面包原子模型——湯姆孫原子中的正電荷是均勻地分布在整個原子的球體內，電子則均勻地分布在這些正電荷之間，就像葡萄干面包一樣。葡萄干（電子）面包（原子）合理之處：原子是有結構的，原子中存在正負電荷，正負電荷總數相等，原子顯電中性。不足之處：認為原子中的正負電荷是均勻分布的，質量也是均勻分布的。分析湯姆孫的葡萄干面包原子模型二、從X射線到元素放射性的發現1895年德國物理學家倫琴發現了X射線，對原子結構的探索有了新的突破。倫琴——X射線鈾（U）氦離子流(He2+)電子流短波長電磁波(和X射線相似）α射線

β射線

γ射線

1896年法國物理學家貝克勒爾發現了元素的放射性貝克勒爾—鈾的放射性

——能夠自發的放出射線的元素瑪麗·居里與丈夫皮埃爾·居里共同發現了放射性元素鐳Ra，之后又發現了元素釙Po，因此她和丈夫共同獲得1903年諾貝爾物理學獎，1911年又因放射化學方面的成就獲諾貝爾化學獎，成為歷史上第一個兩次獲諾貝爾獎的人。放射性元素元素具有放射性由原子內部結構變化引起的性質本質γ射線β射線α射線不帶電荷，穿透力極強電磁波帶負電荷，穿透力強電子流帶正電荷，穿透力弱氦離子流原子還可以再分，原子是有結構的。電子的發現元素的放射性現象說明大多數α粒子沒偏轉少數α粒子發生較大偏轉極少數α粒子發生大角度偏轉幾乎被彈回實驗：盧瑟福等人1909年用a粒子轟擊金箔α粒子散射實驗現象1.絕大多數α粒子直接穿過金箔，仍能沿原來方向前進。2.少數α粒子卻發生了較大的偏轉，并且有極少數α粒子偏轉角超過90o。3.個別α粒子被金箔直接彈回，偏轉角幾乎達到180o。

盧瑟福為什么會想到用α粒子去轟擊金箔?α粒子質量大α粒子速度大討論：實驗現象說明原子結構應該是怎樣的？它們和某種物質發生了撞擊，且這種物質占據了很小的空間，原子的全部正電荷、幾乎全部質量都集中在核里。絕大部分粒子都直線穿過金箔，說明什么？極少數粒子穿過金箔時發生偏轉，說明什么？有個別粒子竟然偏轉了180o，說明什么？它們的運動過程中沒有受到阻礙，原子是中空的有帶正電荷的物質對它們產生庫侖力的作用，原子中存在很小的帶正電荷的核。現象結論1.絕大多數α粒子直接穿過金箔，仍能沿原來方向前進。2.少數α粒子卻發生了較大的偏轉，并且有極少數α粒子偏轉角超過90o。

3.個別α粒子被彈回，偏轉角幾乎達到180o。原子是中空的中間有一帶正電荷的小核小核集中了原子幾乎全部的質量α粒子散射現象和結論α粒子電子α粒子散射實驗三、原子結構的行星模型——盧瑟福

原子是由帶正電的質量很集中的很小的原子核和核外運動著的帶負電的電子組成的，就象行星繞太陽運轉一樣的體系。1911年盧瑟福通過對電荷、質量、偏轉角度的計算，提出原子結構的行星模型。評價（1）正確指出了原子的構成。（2）對電子的運動狀態描述不符合事實。缺陷：原子核帶正電，電子帶負電，為什么核外高速運動的電子不會“落到”原子核上。玻爾原子模型原子結構的現代模型現代物質結構學說（原子結構簡圖）電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速圓周運動。電子云模型電子云是描述核外電子出現的概率大小的形象化圖象。

人類在認識自然的過程中，經歷了無數的艱辛，正是因為有了無數的探索者，才使人類對事物的認識一步步地走向深入，也越來越接近事物的本質。

古典原子論觀察、猜測事實、推測大量實驗道爾頓原子論結論電子與放射現象的發現實驗修正原子可分結論原子結構模型結論α粒子轟擊金箔實驗、推測通過學習，你是否認識到科學家們進行科學研究的方式？問題：科學是在不斷研究過程中得以發現和發展的，一般需經歷以下過程：⑧表達與交流①提出問題②猜想或假設③設計實驗④進行實驗⑤分析實驗結果⑥解釋結論⑦反思與評價在人類認識原子結構的過程中，科學家采用了哪些研究方法？（1）模型法，如葡萄干面包模型、行星模型。（2）實驗法，如盧瑟福的α粒子散射實驗。1、古典原子論人類認識原子結構的幾個探索歷程：——墨子、德謨克利特2、近代原子論——道爾頓3、葡萄干面包原子模型——湯姆孫4、原子結構的行星模型——盧瑟福小結古典原子論行星模型葡萄干面包模型近代原子論道爾頓元素均由不可再分的微粒構成，這種微粒稱為原子。湯姆遜發現電子。正負電荷均勻分布在原子的球形體內。盧瑟福

α粒子散射實驗。德謨克利特物質由極小的微粒構成，只能分割到“原子”。元素放射性的發現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人類歷史的幾千年，它標志著科學技術的發展進入了新的時代。過去認為原子是組成宇宙萬物的基本粒子，現在，科學家們發現的基本粒子的種類遠不止這幾種。誰也不敢說基本粒子是不可再分割的了。

物質世界是無窮的，人類的認識是無窮的，科學的發展也是無窮的。1766年9月6日道爾頓生于英格蘭一個貧農家庭。但聰明且有韌勁的他克服了家境貧寒和