原子结构模型发展史
原子结构演变史ppt课件
CHAPTER ONE
原子概念的提出
CHAPTER ONE 原子概念
原子概念的提出
公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特提出：万物是 由大量不可分割的微粒构成，即原子。
CHAPTER ONE 原子概念
上古时代的原子论不是科学理论，它只 是一种哲学的推测。
CHAPTER TWO
近代原子学说
CHAPTER TWO 近代原子学说
卢瑟福
SUMMARY
纵观人类对原子结构的探索，不难发现：人们对 于物质的认识总是从宏观到微观，一代代科学家在前人 的基础上不断反思总结，或验证或推翻前人的理论。而 科学的理论也就在这样的建立——推翻的进程中不断得 以修正完善。因此，我们对于科学也要抱着虔诚而又怀 疑的立场。
A T OM
THANK YOU
CHAPTER THREE 更小的微粒——夸克
夸克
1967年，三位科学家用此加速器进行 实验，并最终证明夸克的存在。 质子和中子的组成:一个质子由两个 上夸克和一个下夸克组成，一个中 子由两个下夸克和一个上夸克组成。
SUMMARY
总结
SUMMARY
德谟克利特
道尔顿
汤姆生
海森堡
波尔
科学的探索和研究永无止境……
1
道尔顿
1803 实心球模型
2
汤姆生 1904 阴极射线实验
枣糕模型
3
卢瑟福 1911 α粒子散射实验
行星模型
3
玻尔 1913 量子论
玻尔量子化轨道
CHAPTER TWO 道尔顿原子说
英国化学家，道尔顿，1803年继承古 希腊朴素原子论和牛顿微粒说，提出原子学 说： ①原子都是不能再分的粒子; ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同; ③原子是微小的实心球体。
原子结构模型的演变
原子结构模型的演变
原子结构模型的演变经历了多个阶段，其中最重要的包括：
1. 原子不可分模型：古希腊的哲学家认为，物质是由不可分的粒子构成的。
2. 道尔顿原子模型：约翰•道尔顿是第一个提出原子理论的科学家。
他认为，所有的物质都是由小球状的原子构成的，这些原子在化学反应中不会被分解或破坏。
3. 汤姆逊原子模型：汤姆逊用阴极射线管实验证明了原子是可分的，并发现了电子。
他把原子看作是带有正电的球体，电子散布在球体内部。
4. 卢瑟福原子模型：卢瑟福利用金箔反射性实验证明了原子的核心是带有正电的，并提出了原子的行星模型，即核心像太阳一样，电子绕核心旋转。
5. 波尔原子模型：尼尔斯•波尔用量子理论解释了原子的行为，并提出了原子壳层模型，即电子只能在固定的能级上旋转。
6. 原子云模型：薛定谔用波动理论解释了原子的行为，提出了原子云模型，即电子在很多不同的能级上旋转，并且存在于原子的三维空间中。
八年级科学原子结构的模型
一、原子结构模型的发展史
1.道尔顿原子模型 2.汤姆森原子模型 3.卢瑟福原子模型 4.波尔原子模型 5.电子云模型 （现代） 实心球模型 发现电子 发现原子核
分层模型
原 子 结 构 几 种 模 型
氦原子核外有２个电子，你能建立一个 氦原子的模型吗？（用图表示）
问题
原子核又是由什么构成的呢？
用什么方法可以知道原子核的结构？
用高能量的粒子 撞击、打碎核的 方法进行研究。
原子的结构
几个重要概念： 1. 核电荷数：原子核所带的电荷数。 2. 质子数：原子核内质子所带的正电荷数。 3. 中子数：原子核内中子的数目。 4. 核外电子数：原子核外电子所带的负电荷数。
根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。
卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：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。就像行星环绕太阳运转一样。
电子在原子核外空间的一定轨道上 分层绕核做高速的圆周运动。
一、原子结构模型的发展史
1.道尔顿原子模型 （1803年） 2.汤姆森原子模型 （1897年） 3.卢瑟福原子模型 （1911年） 4.波尔原子模型 （1913年） 5.电子云模型 （1927年） 实心球模型 西瓜模型 行星模型
分层模型
电子云模型
英国化学家道尔顿 （J.Dalton , 1766~1844)
ห้องสมุดไป่ตู้
近代科学原子论
• 一切物质都是由最小的不能再 分的粒子——原子构成。 • 原子模型：原子是坚实的、不 可再分的实心球。
原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
原子结构模型发展史及其影响
一、原子结构模型发展史及其影响原子最初被认为没有质的区别,只有大小、形态和位置的区别，经过后期哲学家的发展，认识到各种原子也有质的区别。
古代的这种原子观是在缺乏实验佐证的情况下产生的。
18世纪末，英国化学家道尔顿(Dalion，1766—1844年）通过大量实验与分析,认识到原子是真实存在的，并确信物质是由原子结合而成的.他于1808年出版了《化学哲学新体系》一书,提出了原子学说，认为每种单质均由很小的原子组成。
不同的单质由不同质量的原子组成。
并认为原子是一个坚硬的小球,在一切化学变化中保持基本性质不变.此后近一百年，关于原子的结构的认识没有大的变化。
在19世纪末，放射性元素逐一被发现,它们裂变的事实冲破原子不能再分的传统观念。
1897年英国科学家汤姆孙（1856-1940）发现原子里有带负电荷的电子。
这一切激励着科学家们去探索原子的内在结构。
1904年，英国科学家汤姆孙首先提出葡萄干面包原子模型。
他认为既然电子那么小，又那么轻，因此原子带正电部分充斥整个原子，而很小很轻的电子浸泡在正电的气氛中，这正像葡萄干嵌在面包中那样.电子带的负电荷被原子内带正电荷部分抵消，因此原子是电中性的。
汤姆森的原子模型能解释原子是电中性的，还能估计原子半径约为100pm（10—10m），因此它风行10多年,以后意外地被汤姆孙的学生卢瑟福推翻。
1911年，卢瑟福（1897—1937）和盖革（1882-1945）用α粒子轰击金属箔，并用荧光屏记录粒子散射现象的情况.他发现大部分α粒子按直线透过金属箔,只有极少一部分α粒子被反弹回来或偏转很大角度.这个实验充分说明原子内有很大空间，而正电荷部分集中在原子中心极小的球体内,这里占原子质量的99%以上。
因此，他断定汤姆孙的葡萄干面包的原子模型不符实际，同时他果断地提出新的原子模型。
1912年，卢瑟福联系太阳系中行星绕太阳旋转情况提出新的原子模型是带正电的原子核在原子正中，占原子质量的绝大部分，正像太阳系中太阳那样；带负电的电子环绕原子核作高速运动。
原子结构的模型
原子结构的模型1、原子模型的建立：原子内部结构模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程。
②历程：道尔顿原子模型（1803年）――实心球模型汤姆生原子模型（1904年）――西瓜模型（汤姆生发现原子中有电子，带负电）卢瑟福原子模型（1911年）―行星绕太阳模型（α粒子散射实验：原子核的存在）波尔原子模型（1913年）――分层模型电子云模型（1927年—1935年）――电子云模型2、原子核的秘密：质子数＝核电荷数＝核外电子数所以整个原子不显电性（显电中性）3、原子的质量：主要集中在原子核上，原子核所占的质量很大，但占据的体积很小。
核内质子和中子的质量接近，电子的质量所占的比重极小，几乎可忽略。
4、对质子和中子的内部结构的研究还在继续，科学家认为质子和中子是由更小的粒子――夸克构成，对夸克的研究已成为科学上的一个热点。
5、元素：科学上不具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子总称为元素。
6、同位素：原子中原子核内质子数相同、中子数不相同的同类原子统称为同位素。
同位素在工业、农业、医疗、国防等方面由广泛的应用。
7、带电的原子――离子：原子得失电子形成带正、负电荷的离子。
带相反电荷的离子之间会相互作用，构成物质。
离子也是构成物质的微粒之一。
如：金属钠在氯气中燃烧时，金属钠原子失去形成带电荷的钠离子，氯原子得到形成带电荷的氯离子；带有相反电荷的钠离子和氯离子之相互，最终构成电的氯化钠。
可见氯化钠是由和构成的。
（离子像分子，原子一样也是构成物质的基本粒子）总结：物质可有分子、原子核离子构成例1.下列用语中，既能表示宏观意义，又能表示微观意义的是（）A. 2ZnB. MoC. HD. 5S例2.在二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮各一个分子中，含有一样多的是（）A. 氧元素B. 氧原子C. 氧分子D. 氧元素的个数例3. 说出下列化学符号中数字“2”表示的意义：①2H ②2H2O ，。
例4. 用化学符号表示：④3个硫原子②氖气③氧气④n个水分子⑤5个氯分子⑥3个二氧化硫分子例5. 指出下列符号的含义：（1）O （2）2O2（3）CO2（4）5CO2（5）He例6、原子核经高能粒子撞击后是可以发生变化的。
原子结构模型的演变
金属Na、Mg分别与非金属单质O2、 Cl2发生反应，生成氧化物和氯化物， 填写下面表格，写出其化学式。
化学式：NaCl Na2O MgO MgCl2
元素
化合价
原子最外 得失电子 层电子数 数
Na
ห้องสมุดไป่ตู้+1
1
失1e-
Mg
（3）某粒子具有还原性，且这种粒子失去2 个电子以后变成原子，这个粒子的符号是 ___S_2_- _
第三单元
人类对原子结构的认识
目标要求： 1.了解原子结构模型发展的五个阶段。 2.掌握原子结构示意图。 3.掌握电子排布规律。 4.了解元素化合价与电子得失关系。
一．原子结构模型的演变
原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结 构的形象描摹。一种模型代表了人类对原子结构 认识的一个阶段。人类认识原子的历史是漫长的， 也是无止境的。
下面介绍的几种原子结构模型，简明而又形 象地表示出了人类对原子结构认识逐步深化的演 变过程。
1.道尔顿原子模型(1803年)
①物质都是由原子构成的; ②原子是微小的不可分割的实心球体； ③同种元素的各种原子的性质和质量都相同 理论依据：元素化合时具有确定的质量比
道尔顿的“原子实心球体模型”
2.汤姆生原子模型(1904年) 原子是一个平均分布着正电荷的球体，其 中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而 形成了中性原子。
①电子只能在一些特定的轨道上运行； ②电子在特定轨道上运行时，不发射也不
吸收能量； ③当电子从一个具有较高能量的轨道跃迁
到具有低能量的轨道时，就要发射出能 量，反之吸收能量。
5.电子云模型(1927年—1935年)
原子结构演变的四个阶段
原子结构演变的四个阶段原子结构演变是物理学中极为关键和基本的问题之一，也是现代科技的重要基础。
它的历史可以追溯到古希腊时期，随着时间的推移，物理学家们不断探索、发现和解释新的现象，原子结构的演变也逐渐进入了一个新的阶段。
第一阶段：卢瑟福的散射实验和质子模型1909年，英国物理学家卢瑟福进行了一次著名的阿尔法散射实验，实验结果表明原子结构中存在一个小而紧密的核心，这个核心是由带正电的粒子--“质子”构成的。
进一步的实验研究表明，原子中带负电的电子绕着这个核心旋转，而原子的物理性质取决于核心和电子的互动作用。
卢瑟福的质子模型成为了当时关于原子结构的最重要的理论之一，奠定了后来原子物理研究的基石。
第二阶段：波尔的原子结构模型和量子理论1913年，丹麦物理学家波尔提出了一种新的原子结构模型，所谓“波尔模型”，它在卢瑟福模型的基础上引入了量子理论，成功地解释了原子在光谱中出现的一些奇怪的现象。
波尔的原子结构模型使原子物理学研究进入了量子时代，成为了影响后来物理学研究的一个关键理论。
第三阶段：量子力学的发展和电子云模型20世纪20年代中期，量子力学成为了原子物理学研究的一个重要分支，它提出了一种新的原子结构模型--电子云模型。
这个模型认为电子不再像以前那样简单地沿着轨道运动，而是处于一个不确定的状态，并形成了一种云的形状。
电子云模型解释了一些先前不能被解释的现象，比如电子的位置不确定性和带电粒子的通量不连续性等。
自此以后，电子云模型成为了原子结构研究的核心模型，并逐渐被扩展和应用到更广泛的物理学领域。
第四阶段：新技术和材料科学的发展随着现代科技的不断发展和材料科学研究的不断深入，原子结构研究也进入了一个新的阶段。
一些新技术的出现和应用，如扫描隧道显微镜、X射线晶体衍射、核磁共振技术和电子束曝光技术等，使得人们能够更加精确地观察和研究原子结构中微小的变化和性质。
随着新材料的不断发掘和利用，人们对于原子结构和化学反应机制的理解也越来越深刻。
原子结构模型的演变
构模型。
一、原子结构模型的演变
4.卢瑟福的带核原子结构模型：
英国物理学家 卢瑟福 根据α—粒子散射现象，指 出原子是由 原子核 和 核外电子 构成的， 原子核 带正 电荷，位于 原子中心 ，它几乎集中了原子的全部质量， 电子 带负电荷，在原子核周围空间作高速运动，就像行星 环绕太阳运转一样。
一、原子结构模型的演变
He、Ne、Ar为稀有气体，常以单原子分子的单质存 在，表现出化学性质很不活泼，很难与其它元素化合。
原子结构示意图:
He
+2 2
Ne
+10 2 8
Ar
+18 2 8 8
钠离子的形成
钠原子 钠离子
Na
失一个电子
Байду номын сангаас
Na+
Na — e
Na+
氯离子的形成
氯原子 氯离子
－ 得一个电子
Ｃｌ＋ e-
Ｃｌ－
—
+
5.丹麦物理学家玻尔的轨道原子结构模型。
丹麦物理学家玻尔指出，电子在原子核外 空间内稳定的 轨道 上绕核作 高速 运动。
一、原子结构模型的演变
6.电子云模型（现代原子结构学说）
现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律， 提出用 量子力学 的方法描述核外电子运动。
模型 年代 依据 主要 内容 问题
道尔顿 1803
a-m=b+n
a= b+m-n
课堂练习3: 2.有X,Y,Z三种元素,X原子核内无中子,Y原 子的第三个电子层上有3个电子,Z原子最 外层电子数是其电子层数的3倍.试判断 X____,Y____,Z____. 并画出其原子结构 示意图______, _____, _____.这三种元素 所组成的化合物的化学式为_______.
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原子结构模型发展史
原子结构模型发展史是物理学领域的一个重要研究方向。
它的发展经历了多位科学家的研究和贡献，最终形成了现代原子理论。
接下来，我们将按照时间顺序分步骤阐述原子结构模型的发展史。
1.道尔顿原子模型：1799年，英国科学家道尔顿提出了原子组成物质的理论。
他认为原子是各种元素的基本微粒，具有不同的质量和大小，且不可分割。
这是原子理论的起点。
2.汤姆逊原子模型：1897年，英国物理学家汤姆逊发现电子，证明了原子内存在电子的存在。
他提出了“西瓜切片”原子模型，认为原子是由一个带正电的球体和分布在球体内的带负电的电子构成的。
这种模型为后来的研究打下了基础。
3.卢瑟福原子模型：1911年，英国物理学家卢瑟福提出了原子核模型。
他通过阿尔法粒子轰击金箔实验，证实了原子核的存在，并指出原子核具有正电荷，电子则在原子核外绕行。
这是目前仍然被广泛接受的模型。
4.玻尔原子模型：1913年，丹麦物理学家玻尔发表了有关原子结构的文章，提出了玻尔原子模型。
他认为原子由电子围绕着原子核旋转，且电子只能沿着特定轨道运动。
这种模型为后来的原子结构理论提供了重要的参考依据。
5.量子力学理论：20世纪20年代，量子理论的发展引起了物理学界的广泛关注。
量子力学理论认为粒子具有波动性质，且只有在特定的能量状态下才能存在。
这种理论得到了广泛验证和应用，成为了现代原子结构理论的基础。
总之，原子结构模型的发展经历了多位科学家的研究和贡献，最终形成了现代原子理论。
每一次的突破都离不开前人的积累和启发，也为后人提供了宝贵的经验和思路。
只有通过不断的探索和研究，才能深入理解原子结构的本质，为未来的科学发展铺平道路。