化學(xué):《揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘》ppt課件

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1、專題專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘宇宙是由什么東西構(gòu)成的?宇宙是由什么東西構(gòu)成的?最早可以追溯到公元前最早可以追溯到公元前450年以前,我國當(dāng)時的哲學(xué)家年以前,我國當(dāng)時的哲學(xué)家墨翟(公元前墨翟(公元前479381)說,)說,“非半不斫(非半不斫(zhu)則)則不動,說在端不動,說在端”,意思是物質(zhì)到了沒有一半的時候,意思是物質(zhì)到了沒有一半的時候,就不能掰開它了。就不能掰開它了。他稱物質(zhì)的微粒為他稱物質(zhì)的微粒為“端端”,意思是不能再被,意思是不能再被分割的質(zhì)點(diǎn)。分割的質(zhì)點(diǎn)。與此同時,與此同時,專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘宇宙是由什么東西構(gòu)成的?1公元前公元前5世紀(jì),古希臘世紀(jì),古希臘

2、哲學(xué)家哲學(xué)家德謨克利特德謨克利特提出提出古典原子論:萬物是由古典原子論:萬物是由大量的不可分割的微粒大量的不可分割的微粒構(gòu)成的,即構(gòu)成的,即原子原子,物質(zhì),物質(zhì)分割只能到原子為止。分割只能到原子為止。德謨克利特 1.古希臘古希臘德謨克利特德謨克利特 古典原子論古典原子論公元前5世紀(jì),古希臘哲學(xué)家德謨克利特提出古典原子論:萬物是由2道爾頓原子模型19世紀(jì)初,英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說,他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實(shí)心球體。2.道爾頓道爾頓 近代原子論近代原子論(1803)道爾頓原子模型19世紀(jì)初,英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說3不同元素化合時,這些元素的原子按簡單整數(shù)不同元素化合時,這些

3、元素的原子按簡單整數(shù)比結(jié)合成化合物。比結(jié)合成化合物?;瘜W(xué)元素均由不可再分的原子構(gòu)成;化學(xué)元素均由不可再分的原子構(gòu)成;原子在一切化原子在一切化學(xué)變化中均保持其不可再分性;學(xué)變化中均保持其不可再分性;同一種元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都相同,不同一種元素的原子在質(zhì)量和性質(zhì)上都相同,不同的元素在質(zhì)量和性質(zhì)上都不相同;同的元素在質(zhì)量和性質(zhì)上都不相同;道爾頓錯誤錯誤錯誤錯誤錯誤錯誤直到直到 1811年,意大利物理學(xué)家阿佛加德羅年,意大利物理學(xué)家阿佛加德羅(AAvogadro,1776-1856)提出分子概念加以補(bǔ)充,提出分子概念加以補(bǔ)充,發(fā)展成為發(fā)展成為“原子原子-分子論分子論”。不同元素化合時,這些元素的

4、原子按簡單整數(shù)比結(jié)合成化合物?;瘜W(xué)4原子是一個半徑大約為原子是一個半徑大約為10101010米的球體,正電米的球體,正電荷均勻地分布于整個球體,電子則稀疏地嵌在荷均勻地分布于整個球體,電子則稀疏地嵌在球體中,這是一個類似葡萄干面包的原子模型球體中,這是一個類似葡萄干面包的原子模型3.1903年 英國湯姆遜葡萄干面包原子模型原子是一個半徑大約為1010米的球體,正電荷均勻地分布于整5盧瑟福(盧瑟福(E ERutherfordRutherford)的)的“行星模型行星模型”。盧瑟福用。盧瑟福用粒子束粒子束(HeHe2+2+)轟擊一塊金箔,并用熒)轟擊一塊金箔,并用熒光屏探測光屏探測粒子(粒子(He

5、He2+2+)方向改)方向改變的程度。變的程度。ZnS屏屏粒子束粒子束鉛塊鉛塊屏屏4.盧瑟福帶核原子結(jié)構(gòu)模型的提出依盧瑟福帶核原子結(jié)構(gòu)模型的提出依(1911)據(jù):據(jù):盧瑟福(ERutherford)的“行星模型”。盧瑟福用6通過通過 粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子結(jié)構(gòu)的行星粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子結(jié)構(gòu)的行星模型:模型:原子是由帶正電荷的質(zhì)量很集中的很小的原子核和它原子是由帶正電荷的質(zhì)量很集中的很小的原子核和它外面運(yùn)動著的帶負(fù)電荷的電子組成的一個體系,就像外面運(yùn)動著的帶負(fù)電荷的電子組成的一個體系,就像行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。通過粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子結(jié)構(gòu)的行星模型:

6、7補(bǔ)充(不做要求):雖然,盧瑟福的行星模型能成功地解釋一些現(xiàn)雖然,盧瑟福的行星模型能成功地解釋一些現(xiàn)象,但它立即遭到全世界大多數(shù)科學(xué)家反對。因?yàn)橄?,但它立即遭到全世界大多?shù)科學(xué)家反對。因?yàn)楦鶕?jù)經(jīng)典物理理論,任何作加速運(yùn)動的電荷都要輻根據(jù)經(jīng)典物理理論,任何作加速運(yùn)動的電荷都要輻射電磁波,這必然引起兩種后果:射電磁波,這必然引起兩種后果:1,不斷輻射能量,電子將沿螺旋線漸漸趨近原,不斷輻射能量,電子將沿螺旋線漸漸趨近原子核,最后落到核中而湮沒。子核,最后落到核中而湮沒。2,電子不停的,連續(xù)的輻射電磁波,電磁波的波,電子不停的,連續(xù)的輻射電磁波,電磁波的波長會發(fā)生連續(xù)的變化,因此,所有的原子都應(yīng)發(fā)射

7、長會發(fā)生連續(xù)的變化,因此,所有的原子都應(yīng)發(fā)射連續(xù)光譜。連續(xù)光譜。新的問題:補(bǔ)充(不做要求):雖然,盧瑟福的行星模型8事實(shí)并非如此:首先:從未發(fā)生過原子塌縮的現(xiàn)象。首先:從未發(fā)生過原子塌縮的現(xiàn)象。其次:原子在正常情況下不輻射電磁波其次:原子在正常情況下不輻射電磁波這些現(xiàn)象盧瑟福也無法解釋,那該怎么辦呢?事實(shí)并非如此:首先:從未發(fā)生過原子塌縮的現(xiàn)象。其次:原子在正95.波爾原子模型(1913)尼爾斯尼爾斯波爾波爾(Niels Henrik David Bohr,1885-1962)因原子結(jié)構(gòu)和原子輻射的研究,獲得了1922年的諾貝爾物理學(xué)獎。他把盧瑟福的有核原子模型和普朗克的量子論結(jié)合起來,提出了

8、著名的“波爾理論”原子的定態(tài)假設(shè)和頻率法則。他的電子波動模型就是對電子粒子模型的補(bǔ)充。p p8 8波爾原子模型波爾原子模型5.波爾原子模型(1913)尼爾斯波爾(Niels106.電子云模型在奧地利科學(xué)家薛定諤所建立的波動方程的基礎(chǔ)上,迅速發(fā)展起一門新的學(xué)科:量子力學(xué)。這是現(xiàn)代研究原子,分子結(jié)構(gòu)的理論依據(jù)。6.電子云模型在奧地利科學(xué)家薛定諤所建立的波動方程的基礎(chǔ)上,11電子云:描述核外電子運(yùn)動特征的圖象。電子云:描述核外電子運(yùn)動特征的圖象。電子云中的小黑點(diǎn):電子云中的小黑點(diǎn):并不是表示原子核外的一個電子并不是表示原子核外的一個電子,而是而是表示電子在此空間出現(xiàn)的機(jī)率。表示電子在此空間出現(xiàn)的機(jī)率。電子云密度大的地方說明電子出現(xiàn)的機(jī)電子云密度大的地方說明電子出現(xiàn)的機(jī)會多,而電子云密度小的地方說明電子出現(xiàn)會多,而電子云密度小的地方說明電子出現(xiàn)的機(jī)會少。的機(jī)會少。電子云電子云電子云:描述核外電子運(yùn)動特征的圖象。電子云12人類認(rèn)識原子的歷史進(jìn)程人類認(rèn)識13

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