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第一章打开原子世界的大门

第一讲从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型

学习重点： 19 世纪末到20 世纪初，几位重要的科学家及重要的科学发现。

学习难点：模型方法和实验方法对原子结构发现的作用。

【学前思考】

1、化学的研究对象是什么？

2、物质是由什么构成的？

【认知新知识】

1、古典原子论（年代：我国战国时期）

[ 问题 ](1) 古人对物质的构成有怎样的观点？

古希腊唯物主义哲学家德谟克利特认为：物质由

极小的称为“原子”的微粒构成，物质只能分割

到原子为止。

【思考】从现代观点看，古代的原子学说也是很有道理的，但为什么不能成为一个完整的理论？

2、近代原子论

（1）道尔顿原子论（1803 年）

约翰·道尔顿（ 1766— 1844）是英国化学家、物理学家。 1808 年他发表了《道尔顿原子学》，从而被誉为原子理论的创建人。他认为原子是构成物质的最小微粒，不可再分。

道尔顿原子论的要点：

①化学元素由不可再分的微粒构成，这种微粒称为原子；

②原子在一切化学变化中不可再分；

③同一元素的原子在质量和性质上都相同，不同元素的原子在质量和性质上不同；

④不同元素化合时，这些元素的原子按简单整数比结合成化合物。

【问题】同学们从已经掌握的知识去分析，道尔顿原子论是否合理？具有哪些片面性？

（2）汤姆孙葡萄干面包模型（1904 年）

约瑟夫·约翰·汤姆孙，(Joseph John Thomson)1856 年 12 月 18 日生于英国曼彻斯特郊区。1876 年入剑桥大学三一学院，毕业后，进入卡文迪许实验室。1884 年，年仅 28 岁便当选为皇家学会会员。同年末，又继瑞利之后担任卡文迪许实验室教授，第一个原子结构模型—葡

萄干面包模型的提出者。

汤姆生认为：原子中的正电荷均匀地分布在整个原子的球形体内，电子则均匀分布在这些正

电荷之间，就像葡萄干面包一样。

【课外阅读】

由于 X 射线的发现，人们得出结论：原子可能还不是最小的。

不仅如此，伦琴的发现引起了研究射线的热潮，在此过程中法国物理学家贝克勒尔发现了铀的放射性。而我们熟知的居里夫人对此做进一步研究发现了钋和镭。天然放射性物质放

射出几种不同的射线，都是原子核自发裂变产生的。由此可见原子是不可再分的说法已存在

问题。

通过对阴极射线的研究，后来汤姆生又发现阴极射线是带负电的，并命名为电子。由此，汤姆生提出了模型—葡萄干面包模型。道尔顿的原子结构模型被彻底否定了。

[ 问题 ] 1 、贝克勒尔发现元素放射性的科学研究方法称为什么方法？

2、放出的射线到底是什么呢？

α、β和γ射线的发现

⑴一部分辐射偏向连接电源负极的极板～带正电荷的微粒～α辐射～α粒子

2+

是 He

⑵另一部分辐射偏向连接电源正极的极板～带负电荷的微粒～β辐射～β射

线是电子流

⑶第３种辐射～不带电荷～γ射线～波长很短的电磁波

结论：原子是可分的，并且具有复杂的结构。

（3）卢瑟福的原子结构行星模型（1911 年）

1909 年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和罗斯顿用α粒子

轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。

现象１：绝大部分α粒子都穿过了金箔

说明：原子是中空的

现象２：极少数α粒子穿过金箔时发生了偏转，个别α粒子偏转了

180°，弹了回来。

说明：原子中存在一个体积很小，正电荷集中，质量很大的核。

原子结构的行星模型

——澄清了人们长期以来对原子结构的

错误认识，为以后原子结构现代模型的提出打

下了基础。

（4）现代原子结构模型的建立——玻尔原子模型

丹麦物理学家玻尔认为，电子并不是随意占据在核的周围，他用模型表明电子在固定

的层面上运动。当电子从一个层面跑到另一个层面时，原子便吸收或释放能量。【规律方

法总结】

1、科学探索的一般过程：

提出假设——设计实验——对照事实——再假设——再实验——再对照事实，循环往复。

人类认识原子结构的过程，也是符合科学探索的一般过程的。科学探索的一般过程是人类认识世界的普遍规律。

2、人类认识原子结构的历程：

从古典原子论、近代原子论到现代原子结构理论，在人类认识原子结构的进程中，经

历了无数的艰辛。也正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。

【随堂练习】

练 1、 19 世纪末20 世纪初，首先发现原子具有可分性的科学家是（）

A ．汤姆孙B．玻尔C．道尔顿D．卢瑟福

练 2、下列关于放射性元素的说法正确的是（）

①所有元素都有放射性

②只有铀元素具有放射性

③元素具有放射性是由原子内部结构变化引起的

④放射性元素的放射现象是在一定条件下发生的

A ．①②③④B．③C．①②③ D ．①②④

练 3、英国科学家汤姆孙在打开原子结构大门中的伟大贡献是（）

①发现了电子

②提出了原子结构的模型

③打破了原子不可分的传统观念

④提出原子是由带正点的物质和电子构成的

A ．①③B．②④C．①②③D．①②③④

练 4：现代原子结构理论认为（）

1物质是无限可分的

2原子核不仅仅由质子和中子构成，而且有多种粒子构成。

3原子是不可再分的

4放射性元素在衰变过程中质量和能量同时减少。

A 、 123

B 、 3

C 、1234D、 124

练 5：（2013?徐汇区二模）如图所示为α 粒子散射实验装置，α粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、 B、 C、 D 四