4.1.1原子结构 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

假如由于某种大灾难，所有的科学知识都丢失了，只有一句话传给下一代，那么怎样才能用最少的词汇来表达最多的信息呢？ 所有的物体都是用原子构成的。 只要稍微想一下，你就会发现，在这一句话中包含了大量的有关世界的信息。 授课人： 符吉霞 原子与原子结构 物质是由原子、分子等微观粒子构成的。 在化学变化中，分子可以分为原子，原子又可以结合成新的分子。 ——《九年级化学》 我们怎么认识原子的？ 闻到花香 湿衣晾干 品红扩散 由此提出“物质都是由看不见的微小粒子构成”？ 我们怎么认识原子的？ “我们通过先进的科学仪器不仅能够观察到一些分子和原子，还能移动原子。” ——《九年级化学》 我们怎么认识原子的？ 隧道扫描显微镜（STM）诞生于1981年，5年后，它的发明者宾宁和罗雷尔获诺贝尔物理学奖。 德谟克利特 世界是由原子构成的，原子是不可再分的。（400 BC） 科学结论？ J. Dalton 原子是构成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。 “实心球”模型（1803） 道尔顿模型（1803年） 看不见，摸不着，凭什么说原子？ 1789年，拉瓦锡用精确的定量实验证明了质量守恒定律。 证据一：质量守恒定律 证据一：质量守恒定律 自然界中的孔雀石 铜屋顶上的铜绿 实验室人工合成的 碱式碳酸铜 57.48% Cu 5.43%C 0.91%H 36.18%O 1799年，普罗斯特根据实验事实得出结论：构成各种化合物的各种元素都有一个确定的质量比。 化合物 总质量（g） 氢的质量（g） 氧的质量（g） 水 100.0 11.2 88.8 8.93 1.00 7.93 证据二：定组成定律 化合物 总质量（g） 氮的质量（g） 氧的质量（g） 氧化物A 100.0 30.5 69.5 氧化物B 100.0 46.7 53.3 氧化物C 100.0 63.7 36.3 氮氧简单化合物中元素的质量关系 化合物 总质量（g） 氮的质量（g） 氧的质量（g） 氧化物A 3.28 1.0 2.28 氧化物B 2.14 1.0 1.14 氧化物C 1.57 1.0 0.57 2.28:1.14:0.57=4:2:1 化合物 总质量（g） 氢的质量（g） 氧的质量（g） 氧化物A 3.28 1.0 2.28 氧化物B 2.14 1.0 1.14 氧化物C 1.57 1.0 0.57 2.28:1.14:0.57=4:2:1 倍比定律：当两种元素化合物形成不止一种化合物时，若其中一种元素一定，与其化合的另一种元素在不同化合物中的质量呈简单整数比。 证据三：倍比定律 整数：用来数“物体”的数目。 物体：拥有一定质量单元的微粒。 “微粒”：原子（atom） 道尔顿的原子论 每种元素都是由微小的、相同的粒子组成，称为原子。 这些原子的质量在化学反应中不会发生变化。 每种化合物都由相同的分子构成，即由原子间通过简单整数比形成的相同的微粒。 哲学思辨 ~2000年 科学假说 实证! 那 C和N原子质量接近，单质的性质却差异很大 原子内部一定有我们不知道的“结构” 汤姆生的阴极射线实验 汤姆生的阴极射线实验 电子的发现 D1D2间未施加电场时，射在屏上P1点 D1D2间施加电场时，射在屏上P2点 射线是带负电荷的粒子流 用不同材料的阴极做实验荷质比数值都相同 这种带电粒子是构成各种物质的共有成份 1906年诺贝尔物理学奖 英国科学家汤姆生研究阴极射线时发现所有原子中都含有带负电荷的电子。他认为原子内平均分布着正电荷粒子，镶嵌电子，形成电中性原子。 J. J. Thomson 汤姆孙葡萄干布丁模型（1904） 汤姆生葡萄干布丁模型（1904） 原子结构模型的演变 原子结构模型的演变 卢瑟福的思考 电荷在原子中如何分布，做些什么呢？ 用一个东西砸它，看看会发生什么。 用什么去砸？ 砸什么？ 怎么砸？ 卢瑟福 卢瑟福的思考 实验结果：绝大多数α粒子通过，少数α粒子偏转，个别α粒子被反弹 E. Rutherford 卢瑟福的α粒子散射实验 α粒子散射实验的现象 1.绝大多数α粒子直接穿过，没有发生任何偏转。 2.有少量α粒子发生稍微的偏转。 3.有非常少的α粒子（大约1/50000）沿着来的方向被弹回。 思考 1.为什么绝大多数α粒子穿过了金箔？ 2.为什么少数α粒子发生了较大的偏转？ 3.为什么极少数α粒子的偏转超过90°？ 行星模型（1911） 行星模型（1911） 卢瑟福认为：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。 原子结构模型的演变 【思考】卢瑟福的行星模型是否可行 根据经典电磁学理论： 带电微粒在电场中运动 产生电磁辐射