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1、PAGE3原子概念和原子結(jié)構(gòu)模型的演變?nèi)祟悓υ拥恼J(rèn)識史可以大致劃分為5個階段:(1)古代原子論;(2)道爾頓原子論;(3)湯姆生原子模型和盧瑟福原子模型;(4)波爾原子模型;(5)原子結(jié)構(gòu)(核外電子運動)的量子力學(xué)模型。(1)古代原子論古希臘原子論有以下5個要點:所有物體都是由原子構(gòu)成的。原子極小,看不到,不能繼續(xù)被分割成更小的組成部分。原子之間是虛空。古希臘原子論者的“虛空”就是“真空”。原子完完全全是實實在在的固體。換句話說,原子內(nèi)部不再有虛空。原子是均一的,或者說,是沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。原子是不同的。即大小不同,形狀不同,重量(質(zhì)量)不同。(2)道爾頓原子論1805年道爾頓明確地提出了他的
2、原子論,這個理論的要點有:每一種元素有一種原子(他稱其為“簡單原子”);同種原子質(zhì)量相同,不同種原子質(zhì)量不同;原子不可再分;一種原子不會轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子;化學(xué)反應(yīng)只是改變了原子的結(jié)合方式,使反應(yīng)前的物質(zhì)變成反應(yīng)后的物質(zhì)。道爾頓還創(chuàng)立了相對原子質(zhì)量的概念,認(rèn)為相對原子質(zhì)量是一種原子不同于另一種原子的本質(zhì)特征。正是道爾頓的原子的概念明確地與化學(xué)元素掛起鉤來,道爾頓的原子論可稱為“化學(xué)原子論”。道爾頓建立的化學(xué)原子論揭示了物質(zhì)的組成和化學(xué)變化的本質(zhì),確立了化學(xué)組成和變化的定量基礎(chǔ),開創(chuàng)了化學(xué)的現(xiàn)代發(fā)展。圖1-1是道爾頓用來表示原子的符號,是最早的元素符號。某些化合物的錯誤組成是由于錯誤的相對原子質(zhì)量
3、導(dǎo)致的)圖1-1道爾頓的(簡單)原子和復(fù)合原子(分子)(3)湯姆生原子模型和盧瑟福原子模型1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)原子中存在電子以后,又于1904年提出了一種原子模型,認(rèn)為原子是一個平均分布著正電荷的粒子,其中鑲嵌著許多電子,中和了正電荷,從而形成了中性原子。1911年盧瑟福在粒子散射實驗的基礎(chǔ)上提出了“行星系式”原子模型:“在原子的中心有一個帶正電荷的核,它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量,電子在它的周圍沿著不同的軌道運動,就像行星環(huán)繞太陽運轉(zhuǎn)一樣。電子在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力和原子核對電子的吸引力達(dá)到平衡,因此電子能夠與原子核保持一定的距離,正像行星和太陽保持一定的距離一樣。原子越重,正電荷也就越大,電子數(shù)也越多?!保?)波爾原子模型盧瑟福的原子帶核模型中沒有原子核外電子的結(jié)構(gòu)。1913年,年輕的丹麥物理學(xué)家玻爾在總結(jié)當(dāng)時最新的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)(普朗克黑體輻射和量子概念、愛因斯坦光子論、盧瑟福原子帶核模型等)的基礎(chǔ)上建立了氫原子核外電子運動模型,解釋了氫原子光譜,后人稱為玻爾理論,該理論的主要內(nèi)容包括“行星模型”“定態(tài)假設(shè)”“量子化條件”“躍遷規(guī)則”等內(nèi)容。波爾原子模型認(rèn)為:電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做高速的圓周運
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