从古典原子论到葡萄干面包原子模型
第一章打开原子世界的大门
第一章 打开原子世界的大门§1-1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型一、从古典原子论到葡萄干面包原子模型1、古典原子论2、道尔顿的原子学说3、葡萄干面包原子模型二、从X 射线的发现到元素放射性的发现1、X 射线的发现2、元素放射性的发现3、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He 2+ 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。
三、原子结构的行星模型α粒子轰击金箔即α粒子的散射实验现象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。
§1-2考古断代 同位素和相对原子量一、原子核构成原子的微粒及其性质：课本P11/表格关系式：(1)电性守恒：核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数(2)质量数=质子数+中子数 （A=Z+N ）元素符号角标意义：例题：35 17Cl 16 O 24 12Mg 2+ 32 16S 2- 3717Cl 2二、同位素 ±a A Z X c b ±1、 定义：具有相同质子数而不同中子数的原子互称为同位素。
2、 性质：(1)同位素的化学性质基本相同(2)对存在等同位素的元素，不论这种元素是处于化合态还是游离态，各种同位素原子所占的百分比是不变的。
三、碳-14测定考古年代1、 半衰期2、 原理3、年代的计算方法：C K =C 0(1/2)xC K —文物中C-14的浓度 C 0—大气中C-14的浓度 x —半衰期个数四、相对原子质量的求算1、同位素的相对原子质量2、元素的（精确）平均相对原子质量（即元素的相对原子质量）——该元素所含各同位素的相对原子质量按丰度（原子百分比）计算的平均值例题2：根据下列实测数据计算氧的平均相对原子质量同位素 丰度（%） 相对原子质量16 O 99.759 15.99517 O 0.037 16.99118 O 0.204 17.9913、元素的近似相对原子质量例题3：氯元素在自然界有两种同位素35 17Cl 与37 17Cl ，它们的相对原子质量分别为34.969和36.966，氯元素的相对原子质量为35.453，求35 17Cl 与37 17Cl 的丰度。
高一化学上册 1.1《从葡萄干面包模型到原子结构》课件3 沪科版
三、原子结构的行星模型
1911年卢瑟福提出了原子结构的行星模型： 原子是由带正电荷的质量很集中很小的原 子核和在它外面运动着的带负电荷的电子 组成的，就像行星绕着太阳运转一样的一 个体系。
作业
1.练习册1~2页（明天交）； 2.请归纳在这一节中涉及原子或分子结构
发现的科学家以及他们的主要科学功绩 ， 下节课交流；
3.汤姆孙-葡萄干面包原子模型
他认为： 原子中的正电荷是均匀地分布在整个原子的球
形体内的，电子均匀地分布在这些正电荷之 间，就像葡萄干面包一样。
这个葡萄干面包模型指出，原
子是有结构的。但对原子结构的 探索在发现x射线后才取得新的突
破。
二、从x射线到元素放射性的发现
伦琴
1895年发现了看不见的射线-x射线
化学的起源于……
恩格斯说：“化学的新时代，是随 着原子论才开始的。”
1.1从葡萄干面包模型到原子结 构的行星模型
原子结构的研究发展
古典 原子论
近代原子论
葡萄干 面包 原子模型
原子结构的 行星模型
一、从古典原子论到葡萄干面包原子模型
惠施
“一尺之棰，日取其半，万事不竭”，认为物质是无限可分的
墨子
（2）思考：
卢瑟福及他的科学团队进行α粒子散射实验时 为什么选用金箔？
答：金Au的延展性很好，可以压成很薄很薄的箔片， 再有其原子质量很大，遭到α粒子轰击时金原子不易被 轰击出去。
卢瑟福据此提出原子结构行星模型的理由是什 么？
答：绝大部分α 粒子能直线穿过金箔，说明原子一定 是中空的；极少数的α 粒子能被金箔偏转，有的α 粒 子被偏转了180º说明在原子中存在着很小的带有正电 荷的核。
人们是怎样进一步 打开原子结构的大
aha
第一章打开原子世界的大门1.1 从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型一、从古典原子论到葡萄干面包原子模型二、从X射线到放射性的发现三、原子结构的行星模型1.2 原子结构的相对原子质量一、原子的构成化合价±a质子Z个质量数A b±离子电荷原子原子核中子A-Z个X核外电子Z个质子数Z c原子个数核电荷数（Z）=核内质子数=核外电子数质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）二、同位素元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子叫做元素同位素：具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称为同位素（同位素原子核内的质子数、化学性质相同；中子数、原子的质量数不同）例：氢原子的同位素（1个质子）：氕（H）无中子；氘（D、重氢）1个中子；氚（T、超重氢）2个中子大多数天然元素都有同位素，各种同位素所占的原子百分率一般是不变的。
放射性同位素的应用：探测金属器件缺陷、研究化学反应机理、育种、保存食物、治疗肿瘤三、相对原子质量相对原子质量：以一个碳—12原子质量的1/12作为标准，任何一个原子的真是质量跟一个碳—12原子质量的1/12的比值，成为该原子的相对原子质量。
元素的相对原子质量：它的各种同位素的相对原子质量，根据其所占的原子百分率（丰度）计算而得的平均值（A=A1*a1%+A2*a2%+…+An*an%）近似平均相对原子质量：用各种原子的质量数替换各种同位素的相对原子质量◇十字交叉法1.3 揭开原子核外电子运动的面纱一、原子结构示意图与电子式核外电子按能量高低由内层至外层分层排布（近核低、远核高），这种分层排布情况可用原子结构示意图来表示。
（◇熟记1到20号元素）第一电子层称为K层，依次为、L、M、N、O、P、Q。
元素的化学性质主要由原子的最外层电子数决定，常用小黑点或叉来表示元素原子的最外层上的电子，这种图式被称为电子式。
二、初步认识核外电子排布的规律1、各电子层最多可容纳的电子书为2n^2个（n表示电子层序数）。
《1打开原子世界的大门1.1从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型从古典原子论到葡萄干面包原子模型》
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1.1从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型
...从古典原子论到葡…高中化学沪科课标版2019年度王晓燕指导教师：无地区：甘肃省
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白银市
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平川区学校：白银市平川中学发布时间：2019-06-29
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原子结构模型的演变
第一章 打开原子世界的大门预习：原子到底是什么东西；在科学家眼中，原子是怎样的；科学家是怎样探索原子结构的原子结构模型的演变经历了哪几个阶段；各阶段对原子结构的认识各有什么特点第一节 从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型主线：从道尔顿原子论到卢瑟福行星原子模型——人们对原子结构的探索过程一、人类认识原子结构的主要历史阶段1.古典原子论——古代哲学家对物质结构的各种猜测我国战国时期的惠施认为：物质是无限可分的墨子认为：物质被分割是有条件的古希腊哲学家得谟克利特认为原子是构成万物的极小的最小的微粒，物质的分割只能到原子为止2.道尔顿原子说实验依据：古代原子学说没有实验依据，只是一种猜想，没有现代科学所必须的逻辑性和严密性 道尔顿原子结构学说的主要观点⑴化学元素均由不可再分的微粒构成⑵原子在一切化学变化中均保持其不可再分性⑶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都不同⑷不同元素化合时，这些元素按简单整数比结合成化合物从现代化学理论分析，道尔顿的原子学说是否合理？能否举出实例来证明(都不正确)科学家是怎样否定道尔顿的原子学说的呢3.X 射线和放射性现象的发现射线从哪里来？原子是否可以再分？德国物理学家伦琴发现X 射线(一种看不见的有巨大穿透能力的射线)法国物理学家贝克勒尔发现了铀的放射性英国物理学家卢瑟福发现铀能产生两种不同的射线：带正电荷的α射线(α粒子是+242He )，和带负电荷的β射线(β射线为电子流)。
同时还存在一种不带电荷的γ射线(γ射线是一种波长很短的电磁波)汤姆孙发现了电子电子带负电，单原子是电中性的，表明原子中存在带正电荷的微粒汤姆孙提出葡萄干面包模型原子中的正电荷均匀地分布在整个原子的球形体内，电子均匀地分布在这些正电荷之间，就像葡萄干面包一样合理之处：原子不是坚硬、实心的球体，是可以分割的不合理之处：原子的质量分布是均匀的，原子中的电荷分布也是均匀的4.用α粒子轰开原子世界的大门卢瑟福用α粒子轰击金箔——α粒子散射实验⑴α粒子散射实验的装置介绍放射源——放射性元素放出α粒子，α粒子是氦的核，带2e正电荷，质量是氢原子的4倍，具有较大的动能。
1.1 从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型
二、从X射线到元素放射性的发现
1895年德国物理学家伦琴发现了X射线， 对原子结构的探索有了新的突破。
伦琴——X射线
贝克勒尔—铀的放射性
1896年法国物理学家贝克勒尔发现了 元素的放射性
α 射线
氦离子流(He2+) 电子流 短波长电磁波 (和X射线相似）
铀（U）
β 射线 γ 射线
放射性元素
——能够自发的放出射线的元素
现 象
1. 绝大多数α粒子直接穿过金箔，仍能沿 原来方向前进。 2. 少数α粒子却发生了较大的偏转，并且 有极少数α粒子偏转角超过90o。
3. 个别α粒子被金箔直接弹回，偏转角几 乎达到180o。
卢瑟福为什么会想到用 α粒子去轰击金箔?
α粒子质量大
α粒子速度大
讨论：实验现象说明原子结构应该是怎样的？
德谟克利特——物质由极小的称为“原子” (atom)的微粒构成，物质只能分割到原子为止。
评价：唯心主义物质观 古代落后的科学技术
2、近代原子论 ——道尔顿
近代原子论的要点为:
•化学元素均由不可再分的微粒构 成，这种微粒称为原子。 • 原子在一切化学变化中均保持其不 可再分性。 •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都不相同。 •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。
在人类认识原子结构的过程中， 科学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）实验法，如卢瑟福的α粒子散射实验。
小结
人类认识原子结构的几个探索历程： 1、古典原子论 ——墨子、德谟克利特
2、近代原子论 ——道尔顿 3、葡萄干面包原子模型 ——汤姆孙
4、原子结构的行星模型 ——卢瑟福
化学高一第1章笔记(全部)
二、从X射线到元素放射性发现：
1、德国物理学家伦琴发现X射线：X射线穿透力强。
2、法国物理学家贝克勒尔发现放射性：说明原子有一定结构。
3、英国物理学家卢瑟福发现两种辐射：α辐射和β辐射。
①α辐射是粒子流，是氦正离子(He2＋)。穿透力弱。
②β射射是电子流。穿透力弱，穿透力较强。
数值。它没有单位，是一个相对量。
1 1 2 3
注：③中，“同种元素的原子化学性质是相同的”这一句正确。
④中，“原子与原子之20世纪初，汤姆孙发现电子，指出：原子中正电荷(当时没有质子概念)所带的电量与电子所带的负电荷电量相等。提出葡萄干面包原子模型，认为原子中的正电荷均匀地分布在整个原子的球形体内，电子则均匀地分布在这些正电荷之间。
－9
§1.2 原子结构和相对原子质量
一、原子的构成：
1、原子的构成：原子(原子核＋核外电子)；原子核(质子＋中子)
a)氢原子(氕、 1H)核内无中子，它的其它同位素都有中子( 1H有1个中子， 1H有2个中子)。b)质子所带正电荷数与电子所带负电荷数相等，原子不显电性(呈电中性，中子不带电)。 c)原子的：核电荷数＝质子数＝核外电子数＝原子序数。(离子的核外电子与核内质子不等) d)相对原子质量：以一种碳原子(12其它原子的质量跟它相比较得到的 6C)质量的1/12为标准，
第一章 打开原子世界大门
§1.1 从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型
一、从古典原子论到葡萄干面包原子模型：
1、古代对物质的认识：
惠施：物质是无限可分的。
墨子：物质分割是有条件的，当物质不能被分割时，这种不能分割的部分称为“端”。 古希腊德谟克利特：物质只能分割到原子，提出原子是构成物质的最小微粒。
原子结构的认识史
α粒子散射实验模拟
现象
1.绝大多数α粒 子直接穿过金箔
2.少数α粒子发生 较大偏转
3.极少数α粒子被 直接弹回
结论
原子中大部分是空的
原子中间有一带正电荷 的核 原子的质量几乎集中 在小核上
4.卢瑟福原子结构行星模型
原子是由居于原子中心的带正电的原子核和 核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等 于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核 做高速运动。
3.汤姆孙的葡萄干面包原子模型
原子是一个平均分布着正电 荷的球，其中镶嵌着许多电 子，中和了电荷，从而形成 了中性原子。
英国科学家汤姆孙发现 电子
德国物理学家伦琴发 现X射线（伦琴射线）
法国物理学家贝克勒 尔发现元素的放射性 现象
放射出的射线为α射线和β射线
人类对原子结构的认识
原子结构模型的演变
阅读思考
人类对原子结构的认识经历了哪几个重要的阶 段？划出代表人物和具体贡献。
1、 古典原子论：
公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特认
为 ：物质是由不可分割的原子构成的。
2.近代原子学说
1803年，英国科学家道尔顿认为:原子 是化学变化中不可再分的实心球体。
原子结构的发展历史
德谟克利特：古典原子论
道尔顿：近代原子学说
1803
汤姆孙：葡萄干面包原子模型 1904
卢瑟福：原子结构行星模型 1911
射线
本质
电性
α射线 β射线 γ射线
氦离子流
(He2+)
电子流
带正电荷 带负电荷
电磁波 不带电荷
1911年,英国物理学家卢瑟福为了探明 原子内部电子和其它粒子的分布状况，进 一步验证他老师汤姆生提出“葡萄干面包 式”的原子结构模型。为了实现这一目的， 他设想了打碎原子的方法。而为了打碎原 子，他选择了带正电的α粒子作为“炮弹” 轰击金箔的实验思路。
从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型
从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型1、人类认识原子结构的几个探索历程（1）历程古典原子论（德谟克利特）→近代原子论（道尔顿）→葡萄干面包原子模型（汤姆孙）→原子结构的行星模型（卢瑟福）古典原子论：古希腊哲学家德谟克利特提出物质是由极小的称为“原子”的微粒构成，物质只能分割到原子为止。
近代原子论：英国物理学家和化学家道尔顿于1803年提出化学元素由不可再分割的原子构成；原子在一切化学变化中均保持其不可再分性；同一元素的原子在质量和性质上都相同，不同的原子在质量和性质上都不相同；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。
葡萄干面包原子模型：英国科学家汤姆孙于1903年提出原子中的正电荷是均匀地分布在整个原子的球形体内，电子则均匀地分布在这些正电荷之间，就像葡萄干面包一样。
原子结构的行星模型：英国物理学家卢瑟福于1911年提出原子是由带正电荷的质量很集中的原子核和在它周围运动着的带负电的电子组成的，就像行星绕太阳运转一样的一个体系。
2 、卢瑟福的a粒子散射实验卢瑟福的α粒子散射实验，其实验的目的是想证实汤姆孙原子模型的正确性，实验结果却成了否定汤姆孙原子模型的有力证据。
在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型。
实验结果：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。
卢瑟福认为：绝大部分α粒子能直线穿过金箔，说明原子一定是中空的；既然极少数α粒子能被金箔偏转，有的还被直接弹了回来，那说明在原子中存在很小的带正电荷的核。
巩固练习一、选择题（每小题只有一个正确答案）1．古代和近代的哲学家、科学家中，认为物质是无限可分的是（）A．惠施(中国) B．墨子(中国)C．德谟克利特(希腊) D．道尔顿(英国)2．19世纪末,人类开始揭开原子内部结构的秘密，最先发现电子的科学家是（）A．法国化学家拉瓦锡B．英国物理学家汤姆孙C．意大利物理学家阿伏伽德罗D．英国化学家道尔顿3．下列关于原子的叙述中，正确的是（）A．原子是不可再分割的微粒B．原子是一个实心的刚性小球，在化学反应中性质保持不变C．原子是化学变化中的最小微粒D．原子最早是由中国哲学家墨子所提出的4．在研究葡萄干面包模型过程中，通过实验证明葡萄干面包模型与原子结构的实际不符，从而提出原子结构行星模型。
1.1葡萄干面包模型
学士和硕士学位，1895年，获剑桥大学第一批研 原子是由带正电荷的 究生奖学金，同年入卡文迪许实验室 ，成为J.J. 质量很集中的很小的原子 汤姆孙的研究生，1919年，应邀到剑桥接替退休 核和它外面运动着的带负 的J.J.汤姆孙，担任卡文迪许实验室主任，1925 电荷的电子组成的一个体 年当选为英国皇家学会主席。卢瑟福对于放射性 系，就象行星绕着太阳运 的研究，开拓了原子核物理学和原子物理学的新 转一样。 领域。1909年，卢瑟福从α粒子的散射实验得出 原子的有核模型。卢瑟福是原子时代伟大的科学 家。
解释了原子的电中性论述了电子在原子内的分布可以得出原子中电子的数目等于周期表中的原子序数的结论此模型关于正电荷在原子内的分布情况的猜测是错误的因而在十多年后被汤姆生的一位学生推翻了葡萄干面包模型古典原子论近代原子论1895年的一天晚上伦琴的妻子贝塔去实验室送食物
第一章 打开原子世界的大门
1.1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型
贝克勒尔发现放射性现象
1896年他发现了天然放射性
现象
放射性蜕变产生的α、β、γ射线
-
+
α、β、 γ射线各显 什么电性？
现象：
绝大多数粒子 直线穿过；少数粒 子发生偏转；个别 粒子偏转180°。
为什么α粒子 散射实验会有这 样的结果？
卢瑟福与原子行星模型
(1911) 1871年8月30日生于新西兰，获得新西兰大学
波尔原子模型
电子云模型
名称 组成 物质 带电 量
α射线
β射线
γ射线
波长很短 的电磁波
氦原子核 +2
很小
电子流
-1 很大
0 最强
穿透 力
1、卢瑟福的α粒子散射实验说明了（ A ）
从葡萄干面包模型
汤姆生的葡萄干面包原子模型
面包（原子）
葡萄干（电子）
评价： 分析汤姆生的葡萄干面包原子模 型的合理之处？
➢电子和正电荷均匀分布在球内, 整个原子是中性的。
➢电子之间存在空隙
几大大发现
• x射线的发现 • 元素放射线的发现
放出的射线是什么
+ -
放射性实验结论一
本质 性质 α射线 氦离子流 带正电荷,
穿透力最差
β射线 电子流 带负电荷, 穿透力稍强
γ射线 电磁波 不带电荷, 穿透力最强
放射性实验结论二
原子是有结构的.原子可以再分为
带正电的粒子与带负电的电子.
问题
原子的结构到底是怎样的呢?
粒子散射实验
卢瑟福的原子结构的行星模型
原子结构的行星模型
• 原子是由带正电的质量很集中的 很小的原子核和核外面运动着的 带负电的电子组成的体系，就象 行星绕太阳运转一样。
讨论：“一尺之棰，日取其半， 万
世不竭”如何解释？
讨论：“非半弗，则不动，说在端” 如何解释？
发展阶段 代表人物 主要贡献
古典原子论 德谟克里特 提出了原子 近代原子学说 道尔顿 创立了原子学说 葡萄干面包模型 汤姆孙 认为原子可分
原子由带正电的粒子和带负电的 电子组成，那么它们是怎样分布 的呢？
评价：
• 正确指出了原子的构成
古代原子学说 观察、猜测
大量实验
道尔顿原子论 结论
电子与放射 现象的发现
事实、推测 α粒子轰击金箔
原子可分 结论
原子结构模型 结论
实验修正
实验、推测
从古典原子论到葡萄干面包原子模型
Wilhelm Konrad Röntgen 威廉·康拉德·伦琴 德国实验物理学家
1895年发现X射线 1901年获得诺贝尔物理学奖
α 射线：带正电粒子，氦原子 失去电子后的正离子 （He2+)
做了著名的：α粒子散射实验
提出“原子结构的行星模型”
欧内斯特·卢瑟福 Ernest Rutherford 1908年诺贝尔化学奖获得者
β射线：带负电的电子流 γ射线：波长很短的电磁波
放射性射线的组成
射线（氦核—He2+）
(-)
射线（波 长很短的电
磁波）
(+)
射线（电子流）
卢瑟福用强磁场作用于放射性元素镭发出的射线，射线被分成三部分：其中 将偏转幅度偏小带正电荷的部分称为α射线；偏转较大带负电荷的电子流称 为β射线；在磁场中不偏转且穿透力极强的是γ射线，是一种波长很短的电 磁波。
不同种元素化合时，这些元素的原 子按简单整数比结合成化合物。
汤姆孙的葡萄干面包原子模型
由于物质在通常情况下显电中性，而物质中既然存在带负电的电子，那么 一定存在带正电的部分。因此，英国科学家汤 姆孙提出了葡萄干面包原子模型：
原子是可以再分的，原子有它的结构。
Hale Waihona Puke 原子是一个带正电荷的球，电子带负
电荷均匀地镶嵌在正电荷之间，就像
葡萄干面包一样。
原子中可能有多个电子，电子间有空
隙，原子中正电荷跟负电荷相同。
---
-
-
-
电子
Joseph John Thomson 约瑟夫·约翰·汤姆孙 发现了电子
1906年荣获诺贝尔物理学奖
19世纪后期，科学界的多项重大实验 发现，其中包括X射线、放射性和电 子等的发现使人们对物质的构成、原
从古典原子论到葡萄干面包原子模型
总结
• 人类对原子结构认识的发展顺序
道尔顿原子模型—→汤姆生原子模型—→卢瑟福原子模型—→玻尔原子模 型—→电子云模型
• 科学探索的一般过程
• 人类在探索原子结构的过程中采用的方法
本节课作业
• 完成练习一 • 完成一课一练的相应练习
• 构成物质的原子内部发生了质子或中子的转移，原子核级别 的物质变化（核物理）
补充内容：
“原子结构行星模型的提出，为以后原子结构现代模型的提出打 下了基础。”
卢瑟福理论的局限性： • 带负电的电子绕着带正电的原子核运转，这个体系是不稳定的。 • 按照该模型所有的原子都应发射连续光谱，但事实并不是如此。
模型的不足之处： 模型提出了正、负电荷的共存问题，但同时认为
在这样微小的距离上有着极大的作用力，存在着电子会 被拉进去并会碰撞在带正的核心上这样的问题。
4、20世纪初
卢瑟福（Rutherford）的原子结构行星模型
模型提出的背景：
• 元素的放射性说明原子是 可以再分的
• 有合适的手段来探测原子 结构
元素放射性
X射线 （伦琴）
铀岩的放射性 （贝克勒尔）
居里夫人
镭 （Radium）
钋 （Polonium）
放射线的种类
射线：（He2+） 射线：（电子流） γ射线：（短波长电磁波）
α粒子轰击金箔的示意图
α粒子散射实验现象
• 绝大多数的α粒子都直线穿了过去 • 有极少数的α粒子穿过金箔时发生了偏转 • 个别α粒子被金箔直接弹了回来
卢瑟福对实验现象的思考
• 绝大多数的α粒子能直线穿过金箔，说明原子中有很 大的空隙
• 极少数的α粒子发生了偏转甚至被弹回，说明了金原 子内部存在着很小的带正电荷的核
从古典原子论到葡萄干面包原子模型 (3)
道尔顿提出近代原子论，其要点为:
•化学元素均由不可再分的微粒构成,这 种微粒称为原子.
• 原子在一切化学变化中均保持其不可再 分性.
•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 量和性质上都不相同.
•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.
评价:
合理性: 提出了原子的定义和组成定 律。
物质世界是无穷的，人类的认识是无穷的， 科学的发展也是无穷的。
α粒子带正电荷
β 射线
?
α粒子
金原子
讨论：
α粒子散射实验的目的是什么？ 如果汤姆生的原子模型成立的话，实验结果
应该怎样？
什么叫α粒子散射现象？
由于电子质量很小，α粒子碰到它影响不大， 即电子不可能使α粒子发生大角度散射；又因 为正电荷分布均匀，α粒子受到原子内部两侧 正电荷的斥力大部分抵消，故运动方向不会 发生明显改变。所以带正电荷的高速α粒子应 当都能穿过金箔，就如子弹打在面包上能直 接穿过去一样。
片面性: • 原子并非组成物质的最后质点, 不可再分,只不过在化学反应 条件下是不可再分的. • 同一元素的原子在质量和性质 上不一定都相同.
汤姆生的阴极射线管实验 3、葡萄干面包模型——汤姆生
原子由带正电的粒子和带负 电的电子组成，那么它们是 怎样分布的呢？
汤姆生的葡萄干面包原子模型
面包（原子）
葡萄干（电子）
评价： 分析汤姆生的葡萄干面包原子模 型的合理之处？
➢电子和正电荷均匀分布在球内, 整个原子是中性的。
➢电子之间存在空隙
二、从X射线到元素放射性的发现
1、元素的放射性现象是谁发现的？
2、从放射性元素中放射出来的射线有几种？ 射线从哪里来的？它们的带电情况如何？
从古典原子论到葡萄干面包原子模型
８、卢瑟福：
铀能产生：α 射线是氦核He2+ β 射线是电子流
γ 射线是电磁波
• α 粒子轰击金箔实验：
现象 绝大部分α 粒子 极少数的α 粒 个别α 粒子被直接弹
能直线穿过金箔 子能被金箔偏 了回来 （即没有被散射） 转（既被散射）
说明 原子一定是中 原子中存在 说明前进途径中
（２）他用被阳光照射后能发出荧光的铀盐 进行实验。
（３）太阳光是不能穿透黑纸的，太阳光本 身是不会使黑纸里面的照相底片感光的，如 果在由于太阳光的激发而产生的荧光中含有 x射线， x射线就会穿过黑纸而使照相底片感 光。（４）这个实验说明底片暴光不是由阳 光照射后的铀盐产生的荧光引起的，而是铀 盐本身发出的看不见的射线引起的。
1.1 从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型
一、教学目标 知识与技能 知道物质可分的哲学思想，了解科学家认识原子结构的不同阶段及 重要贡献 过程与方法 １认识人类探索原子结构奥秘经历的历史阶段和过程 ２了解在原子结构探索中，科学家使用的模型方法和实验方法，体 验科学家的探索过程 情感态度价值观 感悟科学家在探索过程中表现出的科学精神 二、重点和难点 重点：卢瑟福原子结构行星模型的提出依据和内容 难点：α 粒子散射实验结果及行星模型提出的价值和意义
元素的放射性现象由此被发现。（元 素具有放射性，更进一步说明原子是 有一定结构的）
汤姆孙发现电子
７、汤姆孙：提出葡萄干面包原子模型
原子中的正电荷是均匀地分布在整个原子 的球形体内，电子则均匀地分布在这些 正电荷之间。
提出依据：
１、由于物质在通常情况下显电中性， ２、而物质中存在带负电荷电子 ３、那么一定还存在带正电荷的部分
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在这样微小的距离上有着极大的作用力，存在着电子会 被拉进去并会碰撞在带正电的核心上这样的问题。
4、20世纪初
卢瑟福（Rutherford）的原子结构行星模型
模型提出的背景：
• 元素的放射性说明原子是 可以再分的
• 有合适的手段来探测原子 结构
卢瑟福对实验现象的思考
• 绝大多数的α粒子能直线穿过金箔，说明原子中有很 大的空隙
• 极少数的α粒子发生了偏转甚至被弹回，说明了金原 子内部存在着很小的带正电荷的核
思考： • 为何卢瑟福在实验中要使用金箔？能否将
黄金换成铁或者铝之类的金属？
从微观角度如何看待化学变化？
• 不改变物质的分子结构，分子级别的物质变化（经典物理）
• 化学元素均由不可再分的微粒（“原子”） 构成。
• 原子在一切化学变化中均保持其不可再分性。
• 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都不相同。
• 不同元素化合时元素的原子按简单整数比结 合成化合物。
3、19世纪末
汤姆孙（Thomson）的葡萄干面包原子模型
模型提出的背景： 1、电子被发现 2、物质通常情况下显电中性
原子结构研究进一步的发展
1927年索尔维会议
玻尔原子模型
玻尔把卢瑟福的原子模型和普朗克的量子论结合起来，提 出了著名的“玻尔理论”——原子的定态假设和频率法则。
电子云模型
核外电子的运动与
宏观物体运动不同， 没有确定的方向和轨 迹，只能用电子云描 述它在原子核外空间 某处出现机会几率的 大小。
推荐阅读：《球形闪电》（刘慈欣 著）
1.1 从葡萄干面包原子模型到 原子结构的行星模型
道尔顿 古代观点
汤Hale Waihona Puke 孙卢瑟福人们对原子结构的认识历程
1、古代观点
• 惠施 “一尺之棰，日取其半，万世不竭。”
• 墨子 “非半弗斫，则不动，说在端。”
• 德谟克利特（Democritus） “古典原子论”
2、19世纪初
约翰·道尔顿（John Dalton）的原子论
总结
• 人类对原子结构认识的发展顺序
道尔顿原子模型—→汤姆生原子模型—→卢瑟福原子模型—→玻尔原子模 型—→电子云模型
• 科学探索的一般过程
• 人类在探索原子结构的过程中采用的方法
本节课作业
• 完成练习一 • 完成一课一练的相应练习
元素放射性
X射线 （伦琴）
铀岩的放射性 （贝克勒尔）
居里夫人
镭 （Radium）
钋 （Polonium）
放射线的种类
射线：（He2+） 射线：（电子流） γ射线：（短波长电磁波）
α粒子轰击金箔的示意图
α粒子散射实验现象
• 绝大多数的α粒子都直线穿了过去 • 有极少数的α粒子穿过金箔时发生了偏转 • 个别α粒子被金箔直接弹了回来
• 构成物质的原子内部发生了质子或中子的转移，原子核级别 的物质变化（核物理）
补充内容：
“原子结构行星模型的提出，为以后原子结构现代模型的提出打 下了基础。”
卢瑟福理论的局限性： • 带负电的电子绕着带正电的原子核运转，这个体系是不稳定的。 • 按照该模型所有的原子都应发射连续光谱，但事实并不是如此。