原子的核式结构模型
原子的核式结构模型课件
原子的核式结构模型
5
预习交流 2
如何用原子的核式结构模型对 α 粒子散射实验结果进行解释?
答案:(1)当 α 粒子穿过原子时,如果离核较远,受到原子核的斥力
很小,α 粒子就像穿过“一片空地”一样,无遮无挡,运动方向改变很小,
因为原子核很小,所以绝大多数 α 粒子不发生偏转。
11
原子的核式结构模型
12
在α粒子散射实验中,我们并没有考虑α粒子跟电子碰撞,这是因
为(
)
A.电子体积非常小,以至于α粒子碰不到它
B.α粒子跟电子碰撞时,损失的能量很小,可以忽略
C.α粒子跟各个电子碰撞的效果相互抵消
D.电子在核外均匀分布,所以α粒子受电子作用的合外力为零
解析:α粒子与电子相碰就如同飞行的子弹与灰尘相碰,α粒子几
附近时的示意图,A、B、C 三点分别位于两个等势面上,则以上说法
正确的是(
)
A.α 粒子在 A 处的速度比在 B 处的速度小
B.α 粒子在 B 处的速度最大
C.α 粒子在 A、C 处的速度大小相等
D.α 粒子在 B 处的速度比在 C 处的速度小
原子的核式结构模型
21
解析:由能量守恒定律可知,对于 A、B、C 三点,A、C 位于原子
否定了。
原子的核式结构模型
2
预习交流 1
汤姆孙发现电子之后,人们立刻进行建立各种原子模型的尝试,
你都知道有哪些典型的模型呢?
原子是由质子、中子和电子组成的
原子的核式结构模型
3
答案:(1)勒纳德的动力子模型:原子内部的电子与相应的正电荷
组成一个中性的“刚性配偶体”,他取名为动力子,无数动力子漂浮于
原子的核式结构模型.doc
量子理论初步、原子的核式结构(一) 玻尔的原子模型理论:1、定态理论:原子只能处于一系列不连续的能量状态之中,在这些状态之中原子是稳定的,电子虽然绕 核运动,但不向外辐射能量,这些状态叫做定态。
2、跃迁理论:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两 种定态之间的能量差决定,即:h v = E 初-E 末。
3、 轨道量子化理论:原子的不同能量状态跟电子沿不同的轨道绕核运动相对应。
原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。
(二) 氢原子的能级的概念和跃迁 1、 氢原子的能级:氢原子的能级公式为:E n =E 1,对应的轨道半径公式为 r n = n 2 r i ,其中n 称为量子数,只能取正整数,nE i = — 13.6eV ,是基态能量的值;r i =0.53X 10-10m ,是基态轨道半径的值。
2、 氢原子各定态的能量的值,为电子绕核运动的动能E K 和势能E P 的代数和,因为在选无穷远处的电势 能为零的情况下,各定态的电势能均为负值,其大小总是大于同一定态的动能值,所以各定态的能量值E 1均为负值,因此不能根据能级公式E n = 1,得出氢原子各定态能量与 n 2成反比的结论。
n3、原子跃迁的条件:h v = E 初-E 末只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况,但光子和 原子作用而使原子电离时则不受此条件的限制。
这是因为原子一旦电离,原子结构即遭破坏,因而不再 遵守玻尔原子模型的理论。
此外实物粒子与原子相互作用而使原子激发时,也不受上述条件的限制。
【例题1】氢原子辐射出一个光子后,则: A 、 电子绕核旋转半径增大; B 、 电子的动能增大; C 、 氢原子的电势能增大; D 、 原子的能级值增大。
【分析与解答】选 B由玻尔原子模型理论可知,氢原子辐射光子后,应从离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道。
在此跃迁 过程中,电场力对电子做了正功,因而电势能减小。
物理学 原子的核式模型结构
. 由于金箔原子中的带电粒子对 粒子的库仑力作用,
发生了 粒子的散射。统计散射到各个方向的 粒
子所占的比例,可以推知原子内电荷的分布情况。
汤姆孙模型中的散射
侧视图
俯视图
粒子散射实验装置
(1) 大角度的偏转不可能是电子造成的;
(2) 离球心越近,所受力越小; (3) 不可能产生大角散射的,只有小角
度散射。
• 一般的原子核,实验确定的核半径的数量级为 10-14m ,而整个原子半径的数量级是 10-10m,两 者相差十万倍之多,可见原子内部是十分“空” 的。
测验
1. 物质是原子构成的,原子半径的数量级为埃米 (10-10m),原子核半径的数量级为飞米 (10-15m), 下列说法 哪个正确? (1)原子大小之于苹果相当于苹果大小之于月球; (2)原子大小是原子核大小的一万多倍; (3)不同物质的原子及原子核,其大小也千差万别; (4)物质的固、液、气相均可由原子概念来统一描述。
3. 卢瑟福核式结构模型
• 1911 年卢瑟福提出另外一种模型:原子中带正 电部分很小,电子在带正电部分的外边。
核式模型中的散射
• 正电体(称之为原子核)很小,所受的力就可 以很大,就能产生大角度散射-----核式结构模型。
4. 原子核的电荷与大小
• 粒子到达离原子核最小的距离,就是原子核半 径的理论上限。
12.2 原子的核式模型结构
1. 汤姆孙的模型 2. 粒子散射实验 3. 卢瑟福核式结构模型 4. 原子核的电荷与大小
1. 汤姆孙的模型
• 1903年,汤姆孙假设,原子的是电子镶嵌在一个正 电荷均匀分布、具有原子大小、弹性冻胶状的球内 或球上-----“西瓜模型”。
汤姆孙的原子模型,小圆点代表正 电荷,大圆点代表电子。
《原子的核式结构模型》人教版高二高中物理3-5PPT课件
一、原子的构成
1、构成原子的微粒有三种:质子、中子、电子. 决定原子种类的是:质子数
(所有原子都是三种粒子构成原子吗?有没有例外?) H原子例外,它没有中子。看表3-1 2、原子中:核电荷数=质子数=核外电子数 3、原子不显电性的原因:原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,原 子核又是由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电;原子核所带的正电荷数(核电荷数) 和核外电子所带的负电相等,但电性相反,所以整个原子不显电性。
粒子散射实验是获取微观世界信息的重要方法。
1903年勒纳德电子束实验:
卢瑟福生平简介
杰出贡献: 1899年命名 α 射线、β 射线; 1902年提出原子自然衰变理论; 1911年提出原子的核式结构模型; 1919年发现质子,预言中子; 实现人工核反应。 直接培养了11名诺贝尔奖获得者。 被誉为原子物理学之父。
卢瑟福 (1871~1937)
二、α 粒子散射实验
1909~1911年,英国物理学家卢瑟 福指导他的学生盖革和马斯顿进行了 α粒子散射实验 1.α粒子特性: (1)具有足够的能量可以接近原子中心 (2)可使荧光物质发光
卢瑟福
二、α 粒子散射实验
2.α粒子散射实验装置介绍
真空
放射源
金箔
可转动的带有荧光 屏的放大镜
质子数 1 6 8 11 17
1、原子里质子数等于电子数 2、质子数与中子数不一定相等 3、原子核内质子数不同,原子种类不同 4、质子数≥1,中子数≥0
中子数 0 6 8 12 18
核外电子数 1 6 8 11 17
一、原子的构成
原子构成中的规律:
1、质子数 = 核外电子数 = 核电荷数 2、质子数不一定等于中子数;不是所有的原子都有中子,如氢的中子数为0。 3、不同原子,核内的质子数,核外电子数不同。
原子的核式结构模型
原子的核式结构模型20世纪20年代,科学家们开始采取一种叫做原子核式结构模型的概念,以研究原子的形态与特性。
自此以后,原子的核式结构模型的发展与改进一直是原子理论的中心所在。
原子核式结构模型源于二十世纪初丹麦物理学家斯提威尔预言的原子模型,以及由罗伯茨橹和法国物理学家卢克提出的确定原子结构的结构模型。
该模型假设原子是一个由原子核中心外围由电子组成的球形均匀结构。
原子核模型表明,电子存在于原子核周围以布朗电子球结构排列,形成了一个空间结构,这种空间结构是原子构型的基本动力。
因此,原子的结构在不同的元素中可以有不同的形态。
原子核模型同时提出了电子层次结构的概念,表明电子在原子核周围也按照层次结构排列。
在每一层次中,电子能限的数量也不同。
例如,一些元素有七个电子层次,而另一些元素可能只有三层电子层次。
同样,在不同的电子层次中,电子具有不同的能量。
随着进一步发展,原子核式结构模型也发展出一系列新的理论,包括量子电子理论、费米能级理论、空间结构理论、电子能级理论、电子轨道理论等。
量子电子理论可以解释原子的可见光谱线,费米能级理论可以解释原子核内电子的序列,而空间结构理论可以描述原子核内电子的周期性结构,电子能级理论可以解释复杂的元素结构,而电子轨道理论则可以解释电子结构中不同能级之间的转变。
原子核式结构模型改变了人们对原子结构的认知,也改变了物质特性的认识,特别是特定元素的化学性质等的理解。
它的发展也为物理学、化学等其他学科的发展作出了重大贡献,也极大地拓展了物理世界的认知范围。
总的来说,原子核式结构模型为研究原子的结构和性质奠定了基础,在今天仍然是原子理论研究的基础。
随着科学技术的发展,原子核式结构模型也发生了很大的变化,以更好地满足研究的需要。
因此,原子核式结构模型仍然是科学研究原子结构和性质的重要参考模型。
原子的核式结构模型 课件
实验结论 (1)绝大多数的α粒子穿过金箔后 仍沿原来的方向前进; (2)少数α粒子发生了 较大的偏转; (3)极少数α粒子的偏转角θ超过 9,0°甚至有极个别α粒子被 反弹回来. 实验意义 (1)否定了 汤姆孙 的原子结构模型. (2)提出了 原子核式结构 模型,明确了 原子核大小 的数量 级.
分类例析
一、α粒子散射实验与核式结构模型 α粒子散射实验与汤姆孙的原子模型的冲突分析 (1)分析否定的原因 ①由于电子质量远小于α粒子质量,所以电子不可能使α粒 子发生大角度偏转.
分类例析
②使α粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分, 按照汤姆孙原子模型,正电荷在原子内是均匀分布的,α粒 子穿过原子时,它受到的两侧斥力大部分抵消,因而也不 可能使α粒子发生大角度偏转,更不可能使α粒子反向弹回, 这与α粒子的散射实验相矛盾. ③实验现象表明原子绝大部分是空的,除非原子的几乎全 部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上, 否则,α粒子大角度散射是不可能的.
分类例析
2.α粒子穿过金箔,受到电荷的作用力后,沿哪些方向前进的 可能性较大,最不可能沿哪些方向前进. 点拨 按照汤姆孙的模型,正电荷是均匀分布在整个原子 中的,当α粒子穿过原子时受到的各个方向上的正电荷的斥 力会相互抵消很多,沿直线运动的可能性最大,最不可能 沿着很大的角度甚至180°角发生偏转.除非原子核的大部 分质量和电荷集中在一个很小的核上,否则要发生大角度 的偏转是不可能的.
分类例析
解析 α粒子散射实验现象:绝大多数α粒子沿原方向前 进,少数α粒子有大角度散射.所以A处观察到的粒子多, B处观察到的粒子少,所以选项A、B错误.α粒子发生散 射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用,所以选项D 错误、C正确. 答案 C
原子的核式结构模型
原子的核式结构模型一、背景在深入研究原子的内部结构后,科学家们得出了一种关于原子构造的理论,即核式结构模型。
这个模型揭示了原子中心的秘密,为我们打开了理解物质世界的新视角。
二、核式结构模型的提出19世纪末,卢瑟福通过α粒子散射实验,发现原子中心有一个密集的原子核,其体积仅占据原子体积的几千分之一。
同时,他发现原子核周围环绕着电子,这些电子沿着轨道运动,就像行星围绕太阳运动一样。
这一发现,彻底改变了我们对原子的理解。
三、核式结构模型的内容核式结构模型的主要内容是:原子由一个位于中心的原子核和核外电子组成,电子在特定轨道上运动,并受到原子核的吸引。
原子核由质子和中子组成,其质量约占原子质量的99.9%,而电子的质量几乎可以忽略不计。
因此,原子的大部分体积是由原子核占据的。
四、核式结构模型的意义核式结构模型的提出,为我们理解原子的性质和行为提供了基础。
它解释了为什么原子在化学反应中会形成稳定的化合物,为什么元素之间会有不同的化学亲和力等等。
这一模型成为了现代化学的基础,为我们的科技发展提供了重要的理论基础。
五、结论总的来说,原子的核式结构模型是科学史上的一个重大突破,它为我们打开了理解物质世界的新视角。
然而,随着科技的发展,我们还需要更深入的研究和探索,以揭示原子内部的更多秘密。
让我们期待更多的科学发现,以更好地理解这个美丽的物质世界。
原子的核式结构模型一、背景在深入研究原子的内部结构后,科学家们得出了一种关于原子构造的理论,即核式结构模型。
这个模型揭示了原子中心的秘密,为我们打开了理解物质世界的新视角。
二、核式结构模型的提出19世纪末,卢瑟福通过α粒子散射实验,发现原子中心有一个密集的原子核,其体积仅占据原子体积的几千分之一。
同时,他发现原子核周围环绕着电子,这些电子沿着轨道运动,就像行星围绕太阳运动一样。
这一发现,彻底改变了我们对原子的理解。
三、核式结构模型的内容核式结构模型的主要内容是:原子由一个位于中心的原子核和核外电子组成,电子在特定轨道上运动,并受到原子核的吸引。
第13.2节原子的核式结构模型
第十三章原子结构13.2 原子的核式结构模型目标导航一、原子的“枣糕模型”汤姆孙的“枣糕模型”二、原子的核式结构模型1. 实验装置2. 实验结果:①绝大多数α粒子穿过金箔后沿原方向前进;②少数α粒子却发生了较大的偏转;③极少数α粒子偏转角超过了90°,个别甚至被弹回。
实验解释:少数α粒子出现大角度偏转,是需要很强的相互作用力的,说明原子的大部分质量和电荷集中到很小的核上。
又因为绝大部分α粒子不发生偏转,说明原子内部很空的。
能量变化:α粒子和原子核都带正电,α粒子在碰撞过程中,原子核对α粒子先做负功后做正功,α粒子电视能先增大后减小,动能先减小后增大。
例1.(多选)卢瑟福提出的原子核式结构学说包含的内容有()A.原子中心有一个很小的核B.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里C.原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上D.带负电的电子在核外空间绕原子核旋转答案:ABD解析:卢瑟福提出的原子核式结构模型:原子中心有一个很小的原子核,它集中了原子的几乎全部质量和所有的正电荷,电子在核外绕原子核旋转。
例2.如图为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,关于观察到的现象,下述说法中正确的是()A.放在C位置时屏上观察不到闪光B.放在D位置时屏上能观察到一些闪光,但次数极少C.相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最少D.相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时多答案:B解析:AB.放在C、D位置时,屏上仍能观察一些闪光,但次数极少。
说明极少数α粒子有较大偏折,可知原子内部带正电的体积小且质量大,故A错误,B正确;C.放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多,说明大多数α粒子基本不偏折,可知金箔原子内部很空旷,故C错误;D.放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数较少,比放在A位置时少,说明较少α粒子发生偏折,可知原子内部带正电的体积小,故D错误。
原子的核式结构模型
描述微观粒子运动的基本方程, 用于求解原子中电子的波函数和
能量。
原子轨道
由量子力学计算得出的电子在原子 中的概率分布区域,决定了元素的 化学性质。
自旋和磁矩
电子自旋和轨道运动产生的磁矩是 原子磁性的来源。
多电子原子中电子排布规律研究进展
泡利原理
确定每个电子状态的独特性,保证电子排布的稳 定性。
原子中心有一个带正电的原子核,电子绕核旋转。该模型预测了α粒子散射实 验的结果,即大多数α粒子穿过原子时不受影响,少数α粒子受到大角度偏转, 极少数α粒子被反弹回来。
实验结果与预测一致
α粒子散射实验结果与卢瑟福的核式结构模型预测相符,从而验证了该模型的正 确性。同时,其他相关实验结果也支持了核式结构模型的理论预测。
局限性
玻尔理论虽然成功地解释了氢原子光谱和类氢离子光谱,但对于复杂原子(多电 子原子)的光谱现象却无法解释。此外,玻尔理论也无法解释原子的化学性质和 化学键的形成。
03
原子核式结构模型具体内容
原子核组成与性质
原子核位于原子的中心,由质子和中 子组成。
原子核的半径约为原子半径的万分之 一,但质量却占原子总质量的99.9% 以上。
04
电子云密度越大,表明 电子在该区域出现的概 率越高。
能量层级
原子中的电子按照能量高低分 布在不同的能级上,每个能级 对应一定的电子云形状和取向
。
当电子从一个能级跃迁到另一 个能级时,会吸收或释放能量 ,表现为光的吸收或发射。
电子跃迁遵循一定的选择定则 ,如偶极跃迁选择定则、自旋
原子核的发现
卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子核式结构模型。在 原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷 和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空 间里绕着核旋转。
2.2 原子的核式结构模型
核式结构模型(行星式模型)示意图
v 电子
F库
原子核
F向 F库
•卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程
•
• •
模卢•α粒子散射实验
福 原
发
原
子
现
子
核
电
模
式
子
•枣糕型式
•行星式
实
分
构
验
析
造
现
推
模
象
理
型
实验过程
实验过程
实验过程
实验过程
实验现象及分析
1、绝大多数α 粒子穿过金箔后仍 沿原来方向前进; 2、少数α 粒子发生了较大的偏转;
极少数α 粒子的偏转超过90°;
3、有的(个别)甚至几乎达到180°;
实验现象及分析
卢瑟福对于上述实验的结果感到十分惊奇,他说: “这是我一生中从未有的最难以置信的事,它好比你 对一张纸发射炮弹,结果被弹回来而打到自己身 上……”
1871年-1937年 英国著名物理学家
原子核物理学之父
研究方法:利用高能的粒子撞击原子 分析实验现象 认识原子的内部结构
1871年-1937年 英国著名物理学家
原子核物理学之父
一、α粒子散射实验
1909~1911年,卢瑟福、盖革和
马斯顿的α粒子散射实验。
α粒子:带两个单位正电荷,质量约是氢原子质
枣糕模型无法解释α粒子散射实验现象!
你认为原子中的正电荷和质量应如何分布?
1、绝大多数α 粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进; 说明原子中绝大部分是空的。
2、少数α 粒子发生了较大的偏转; 极少数α 粒子的偏转超过90°;
可见α粒子受到较大的库仑力作用。
原子的核式结构模型(24张ppt)
汤姆生的原子模型
十九世纪末,汤姆生发现了电子,并知道电 子是原子的组成部分.由于电子是带负电的, 而原子又是中性的,因此推断出原子中还有带 正电的物质.那么这两种物质是怎样构成原子 的呢?
了汤 枣姆 糕生 模提 型出
汤姆生
汤姆生的原子模型
在汤姆生的原子 模型中,原子是一个 球体;正电核均匀分 布在整个球内,而电 子都象枣核那样镶嵌 在原子里面.
质子
中子 质子数
核子
电荷数
四.原子核的电荷与尺度
原子核的电荷和大小 根据卢瑟福的原子核式模型和α粒子散射 的实验数据,可以推算出各种元素原子核 的电荷数,还可以估计出原子核的大小。 (1)原子的半径约为10-10m、原子核半径 约是10-15m,原子核的体积只占原子的体积 的万亿分之一。 (2)原子核所带正电荷数与核外电子数以 及该元素在周期表内的原子序数相等。 (3)电子绕核旋转所需向心力就是核对它 的库仑力。
2.2 原子的核式结构模型
1897年,汤姆孙对阴极 射线研究,发现了电子, 说明原子是可再分,原 子是中性,可推断出原 子中还有带正电的物 质.那么这两种物质是 怎样构成原子的呢?
汤姆孙
19世纪末到20世纪的三十年代,对于电子、光 谱的深入研究以及放射性现象、中子、质子的 发现,引起物理观念的重大变革,创立了新的 理论,导致人们对原子和原子核认识的升华.
第一条现象说明,原子中绝大部分是空的 第二、三现象可看出,α 粒子受到较大的库仑力作用 第四条现象可看出,α粒子在原子中碰到了比他质量大的多 的东西
粒子散射实验
对α 粒子的运动方向不会发生明显影响;由于正 电荷均匀分布,α 粒子所受库仑力也很小,故α 粒子偏转角度不会很大.
原子的核式结构
原子的核式结构模型 课件
二、α粒子散射实验
卢
瑟
福
著名的 粒子散射实验装置
真空 放射源
ห้องสมุดไป่ตู้金箔
可转动的带 有荧光屏的 放大镜
二、α粒子散射实验
著名的 粒子散射实验装置
真空 放射源
金箔
可转动的带 有荧光屏的 放大镜
作用:
统计散射到各个方向的α粒子所占的比例, 可以推知原子中正负电荷的分布情况
二、α粒子散射实验
思考和讨论:
根据汤姆孙原子模型,α 粒 子可能的前进方向?
根据卢瑟福的原子结构模型,原子内 部是十分“空旷”的,举一个简单的例子:
10-10m 原子
体育场
原子核 10-15m
卢瑟福本人是一位伟大的物理学家,这是无需置疑的。但他同时 更是一位伟大的物理导师。
尼尔斯·玻尔:1922年诺贝尔物理奖得主,量子论的奠基人和象 征。在曼彻斯特跟随过卢瑟福。
保罗·狄拉克:量子论的创始人之一,1933年诺贝尔物理奖得主。 狄拉克获奖的时候才31岁,他对卢瑟福说他不想领这个奖,因为 他讨厌在公众中的名声。卢瑟福劝道,如果不领奖的话,那么这 个名声可就更响了。
汤姆生的原子模型
枣糕模型
汤姆生的原子模型: 原子是一个球体;正 电荷弥漫性地均匀分 布在整个球内,而电 子都象枣子那样镶嵌 在原子里面.
正电荷
这个模型不
久就被实验事
电子
实否定了
一、勒纳德电子束实验:
使电子束射到金属膜上
现象: 较高速度的电子束很容易穿透原子
推断: 原子不是一个实心球体
矛盾: 与汤姆孙的原子模型(实心)不符
原子中带正电部分的体积很小,但几 乎占有全部的质量——原子核,电子 在原子核的外面运动。
原子的核式结构模型
原子的核式结构模型核式结构模型最早由英国物理学家卢瑟福在1911年提出。
他的实验是在散射实验的基础上进行的,通过让高能α粒子正入射到金箔上观察散射的粒子轨迹,研究原子的内部结构。
核式结构模型的基本假设是原子由一个带正电荷的中心核和围绕核运动的电子组成。
核中包含质子和中子,质子带正电荷,中子不带电荷。
电子带负电荷,具有质量,绕核轨道运动。
根据核式结构模型,核中的质子和中子集中在原子的中心,形成原子核,质子和中子的数量决定了元素的原子序数和质量数。
围绕核的是电子云,电子云具有质量很小的特点,且电子数与质子数相等,以达到整个原子中的总正电荷等于总负电荷的平衡。
核式结构模型的主要特点有以下几点:1.原子核是原子的中心,质子和中子集中在这个中心,形成一个紧密结合的核。
质子带正电荷,中子不带电荷,所以核带正电荷。
原子核是非常小而密集的,但也是非常重要的,因为其中的质子和中子决定了元素的化学性质和质量数。
2.电子围绕着原子核,形成电子云。
电子云由负电荷的电子组成,它们被正电荷的核吸引,使得整个原子中的正电荷和负电荷保持平衡。
电子云的位置和运动状态是不确定的,只有在特定距离和特定能级上才能稳定地存在。
3.不同元素的原子核中质子和中子的数量不同,决定了元素的原子序数和质量数。
原子序数是指元素中的质子数,决定了其在元素周期表中的位置。
质量数是指一种元素中质子和中子的总数,决定了元素的相对原子质量。
核式结构模型的提出对后来的原子结构研究和理解有着重要的意义。
虽然核式结构模型无法解释电子云的具体结构和能级分布,也无法解释更微观的原子核内部结构和核反应的发生机制,但它奠定了原子结构领域的基础,并为后来量子力学的发展提供了重要的思路和依据。
总结起来,核式结构模型是描述原子内部结构的模型,认为原子由带正电荷的中心核和围绕核运动的电子组成。
质子和中子集中在核中,电子围绕着核形成电子云。
核式结构模型的提出为后来对原子结构的研究奠定了基础,也为量子力学的发展提供了启示。
原子核式结构模型
玻尔模型的实验验证
氢原子光谱
塞曼效应和斯塔克效应
玻尔模型成功解释了氢原子光谱的线 系和频率,与实验数据相符。
这些实验现象表明原子在强磁场或电 场中的行为符合玻尔模型的预测。
弗兰克-赫兹实验
该实验证实了原子内部存在分立的能 级,电子在原子中的运动是量子化的 ,从而验证了玻尔模型的正确性。
04
葡萄干布丁原子结构模 型
引入量子化概念后提出的模型,解释了氢 原子光谱的不连续性。
原子结构模型的意义
揭示了原子的内部结构和组成 元素之间的相互作用,为化学 和物理学的发展奠定了基础。
解释了元素的化学性质和它们 在化学反应中的行为,为化学 学科的发展提供了理论支持。
为研究更复杂的分子结构和化 学反应机理提供了重要的工具 和方法。
电子在原子内的分布 是随机的,没有固定 的轨道。
电子镶嵌在原子中, 像葡萄干一样分布在 布丁状的原子内。
葡萄干布丁原子结构模型的实验验证
汤姆孙的学生卢瑟福(E.Rutherford)进行了著名的α粒子散射实验,该 实验的结果与葡萄干布丁模型相矛盾。
卢瑟福发现,大部分α粒子穿过金箔后方向没有发生明显改变,但有极少 数α粒子发生了大角度偏转甚至被反弹回来。这表明原子内部存在一个带 正电荷的、体积很小、质量相对很大的中心,即原子核。
。
原子的全部正电荷和几乎全部质 量都集中在原子核里,带负电的 电子在核外空间里绕着核旋转。
卢瑟福原子模型的实验验证
01 02 03
α粒子散射实验
卢瑟福用α粒子轰击金箔,发现绝大多数α粒子穿过金箔后 仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了较大的偏转 ,并有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到 180°而被反弹回来。
2024年度原子的核式结构模型
2024/2/2
电子云性质
电子云具有弥漫性、动态性和统计性。它不像宏观物体那样 有确定的形状和边界,而是以一种概率分布的形式存在。
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电子云形状和大小变化规律
形状
电子云的形状取决于原子轨道的类型。例如,s轨道呈球形对称,p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道则具有更复杂的 形状。
大小
电子云的大小反映了电子活动范围的大小,它与主量子数n有关。一般来说,n越大,电子云扩展的范围越广,电 子的活动范围也越大。
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其他相关验证实验介绍
氢原子光谱实验
通过观测氢原子光谱的分裂情况,推断出原子内部存在能级结构,进一步验证了原子的 核式结构模型。
电子衍射实验
利用电子的波动性,通过电子衍射实验观察到原子的晶格结构,从而证实了原子内部结 构的存在。
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粒子加速器
利用粒子加速器产生高能粒子,可以更精确地模 拟散射实验,提高实验的精度和可靠性。
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电子云在化学反应中作用
化学键形成
电子云的重叠程度决定了化学键的强弱和性质。当两个原子的电子云发生有效重叠时,可以形成稳定 的化学键。
反应活性判断
根据电子云的分布和密度,可以预测分子的反应活性。例如,具有高电子云密度的原子或分子更容易 发生亲核反应。
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量子力学对电子云解释
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激光技术中原子光谱应用
激光原理与原子光谱
激光的产生基于原子能级跃迁时释放的光子,因此原子光谱对激 光技术具有重要意义。
激光冷却与原子陷阱
利用激光技术可以实现对原子的冷却和囚禁,进而研究原子光谱 和量子物理现象。
激光光谱技术
激光光谱技术具有高分辨率和高灵敏度等特点,广泛应用于环境 监测、生物医学和材料科学等领域。
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汤姆生的原子模型 正电荷 在汤姆生的原子模型中, 原子是一个球体;正电核均匀 分布在整个球内,而电子都象 布丁中的葡萄干那样镶嵌在内。
葡萄干布丁模型能否解释?
根据汤姆生模型计算的结果:电子质量很小,对α 粒子的运动方向不 会发生明显影响;由于正电荷均匀分布,α 粒子所受库仑力也很小, 故α 粒子偏转角度不会很大.
原子的核式结构的提出
在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核. 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里. 带负电的电子在核外空间绕着核旋转.
原子核的核式结构
根据卢瑟福的原子结构模型,原子内部是十分“空旷”的,举 一个简单的例子: 体育场
原子
原子核
原子核的电荷和大小
根据卢瑟福的原子核式模型和α 粒子散射的实验数据,可以推算出各种 元素原子核的电荷数,还可以估计出原子核的大小。 (1)原子的半径约为10-10米、原子核半径约是10-14米,原子核的体 积只占原子的体积的万亿分之一。 (2)原子核所带正电荷数与核外电子数以及该元素在周期表内的原子 序数相等。 (3)电子绕核旋转所需向心力就是核对它的库仑力。
【反馈练习】 1、在用α 粒子轰击金箔的实验中,卢瑟福观察到的α 粒子的运动情况 是 A、全部α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进 B、绝大多数α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进,少数发生较大 偏转,极少数甚至被弹回 C、少数α 粒子穿过金属箔后仍按原来的方向前进,绝大多数发生较大 偏转,甚至被弹回 D、全部 α 粒子都发生很大偏转 云盘|网盘|云论坛电子
α 粒子散射实验 1909~1911年,英国物理学家卢瑟 福和他的助手们进行了 粒子散射实 验 卢 瑟 福
著名的
粒子散射实验
著名的
粒子散射实验
粒子散射实验的结果来自绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但少数 粒子发生 了较大的偏转,并且有极少数 粒子的偏转超过了90°,有的甚至几乎 达到180°。
答案:B
2、卢瑟福α 粒子散射实验的结果 A、证明了质子的存在 B、证明了原子核是由质子和中子组成的
C、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上
D、说明原子的电子只能在某些不连续的轨道上运动 答案:C
3、当α 粒子被重核散射时,如图所示的运动轨迹哪些是不可能存在的
答案:BC