黄浦 暑假辅导班 高一化学讲义

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
是He2+
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．①②③D．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、1234 D、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
处位置．则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是（）A．1305、25、7、1 B．202、405、625、825
C．1202、1010、723、203 D．1202、1305、723、203
练6：卢瑟福在研究元素放射性时发现，放射性元素可以放射出三种射线。

在
右图中A、B、C 分别代表三种射线，其中 A 代表，本质上是；
B 代表，本质上是；
C 代表，本质上是。

通过α
粒子轰击金箔的实验，卢瑟福对原先由___ __提出的结构模型产生怀疑，并
提出了__ _ _ 模型。

课后作业
1．自从下列哪项发现或学说开始，化学才开始成为一门科学（）
A．阿伏加德罗提出原子——分子学说B．拉瓦锡确定空气的组成
C．道尔顿提出近代原子学说D．汤姆逊发现电子
2．1998年诺贝尔化学奖授予科恩（美）和波普尔（英），以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。

他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，引起整个化学领域正在经历一场革命性的变化。

下列说法正确的是( )
A．化学不再是纯实验科学 B. 化学不再需要实验
C．化学不做实验，就什么都不知道 D. 未来化学的方向还是经验化
3．以下命题，违背化学变化规律的是（）
A．石墨制成金刚石B．煤加氢变成人造石油C．水变成汽油D．干冰气化
4．在饮用水中添加含钙、镁、锌、硒等的矿物质，可以改善人体营养，增强体质。

其中的“钙、镁、锌、硒”是指（）
A．分子B．原子C．电子D．元素
5．下列说法错误的是（）
A．铅笔不含铅B．水银不含银C．白金不是金D．火碱不是碱6．下列现象能证明分子在化学变化中可分的是()
A. 100 mL水和100 mL酒精混合后总体积小于200 mL
B.打开盛装浓盐酸瓶盖，浓盐酸逐渐减少
C.气态氧在加压降温时变为淡蓝色的液态氧
D 在1000℃时，甲烷可分解为石墨和氢气
7．下图是表示物质分子的示意图，图中“●”和“○”分别表示两种含有不同原子，则图中表示单质的是（）
A、B C、D、
8．以下是人们对原子结构的认识所经历的几个重要历史阶段，其中先后顺序正确的是（）
①道尔顿提出的原子论②汤姆孙提出的葡萄干面包原子摸型
③德谟克里特的古典原子论④卢瑟福的原子结构行星模型
A.①②③④
B.③①②④
C.③②①④
D. ③④②①
9．许多科学家在化学的发展方面起了重大作用。

其中，研究空气成分，得出“空气是由氧气和氮气组成”结论的科学家是，提出近代原子学说的科学家是，最早发现电子的科学家是。

10、道尔顿提出近代原子论曾经历如下的研究过程：
（1）已知：碳和氧两种元素化合时能得到两种不同的物质：“氧化碳”和“碳酸气”。

（2）假设：“氧化碳”和“碳酸气”中碳和氧两种元素的原子数目不同。

（3）实验：测“氧化碳”和“碳酸气”中碳、氧的质量百分数，结果如下：
若碳元素的质量为1，可计算出“氧化碳”和“碳酸气”中氧元素的质量分别为：、，其质量之比为。

（4）结论：两种元素构成的两种化合物，如果一种元素的质量恒定，则另一种元素的质量总是保持简单的整数比（即倍比定律）。

（5）应用：根据你现在已有的知识，可求出“氧化碳”和“碳酸气”的化学式分别为、。