道尔顿的“原子论”与现代“原子—分子理论”的比较研究

道尔顿的“原子论”与现代“原子—分子理论”的比较研究
道尔顿的“原子论”与现代“原子—分子理论”的比较研究

道尔顿的“原子论”与现代“原子—分子理论”的比较研究

【摘要】本文从两个理论提出的时代背景、研究方法,缺陷性以及进步性、对化学发展历史的贡献、对未来化学原子论发展的作用及畅想等方面进行了的比较研究,揭示了道尔顿的“原子论”与现代“原子-分子理论”的差别与联系,阐述原子论发展的过程及对化学发展突出贡献。

【关键词】原子论;原子分子论;比较

一.时代背景比较

19世纪化学发展迅速,法国哲学家伽桑狄受古希腊原子学说的影响,强调原子的大小和形状的原子论及机械哲学。波义耳有机械论宇宙观,认为物质和运动是宇宙的基本质料。通过大量化学实验,他深信万物是复杂的,不能用亚里士多德的“四元素”或医药化学家的“三元素”全部概括,自然界一定存在许多元素,结合生成各种复杂的物质,通过适当的分解方法,最后都变成元素。波义耳明确阐述科学的元素概念,虽有局限性,但与之前元素说完全区别开来,一扫化学研究中的神秘主义,为近代化学的发展指明方向。波义耳指出,实验和观察方法是形成科学思维的基础,化学应当阐明化学过程和物质结构,必须依靠实验来确定基本规律,他把严密的实验引入化学研究,使化学成为一门实验科学打下基础。随后拉瓦锡确定了质量守恒定律,使化学从定性研究方法和观点向定量研究发展。化学家们以弄清物质的组成及化学变化中反应物生成物之间量的关系为目的,将化学与数学方法结合,由此建立了一系列基本的化学定律,如当量定律、定比定律等。进一步揭示这些定律之间的内在联系。约翰.道尔顿研究的最值一提的是关于气体方面研究所得到的理论以及引发的一系列关于原子的理论。做气体实验时遇到了难以用当时已有的理论或者规律解决的问题。首先采用物理方法解释,解释不了混合气体研究内容呈现的规律和结论。其次运用古代原子论也无法解释。在大量实验事实基础上,大胆地猜想并且提出了轰动全世界的“道尔顿原子论”,震撼整个化学界,给化学界开创了新纪元,至今被奉为经典。随着科学家们研究工作的开展,道尔顿原子论的缺陷日渐凸显,传播越发困难。盖吕萨克由实验事实及反复验证提出气体实验定律,它的准确性更加说明道尔顿原子论的不足。道尔顿不肯承认盖吕萨克的说法。两种理论出现矛盾。阿伏加德罗将两者理论结合起来稍加发展提出属于自己的新理论--分子论。它的传播由于理论的不够精确性同样受到阻碍,同时仍然有很多顽固派科学家受旧的理论的束缚,支持道尔顿理论。后来康尼查罗对原子论发展作出突出贡献,独辟蹊径地研究化学史来论证原子- 分子论,体现了逻辑和历史的统一,更加准确和有说服力。毕竟顽固派势力强大,传播受阻,当时的科学技术也无法证明其准确性。在新一代科学家努力下,原子-分子论才为人接受。继而才发展到现代原子-分子理论。

二.研究方法的比较

道尔顿扬弃以古希腊科学家德谟克利特为代表的古代原子论研究气体物理性质和气象研究时大胆假设出原子论内容。曾假定各种物质包括气体在内都是由

量子理论

量子理论 量子理论 量子理论是能够微观世界规律的物理学理论。量子理论是现代物理学的两大基石之一。量子理论提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。量子论揭示了微观物质世界的基本规律,为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。它能很好地解释原子结构、原子光谱的规律性、化学元素的性质、光的吸收与辐射等。 量子理论-简介 量子理论 在经典物理学的理论中能量是连续变化的,可以取任意值。19世纪后期,科学家们发现很多物理现象无法用这一理论解释。1900年12月14日,德国物理学家普朗克(M.Planck,1858-1947)提出:像原子作为一切物质的构成单元一样,“能量子”(量子)是能量的最小单元,原子吸收或发射能量是一份一份地进行的。后来,这一天被认为是量子理论的诞生日。 1905年,德国物理学家爱因斯坦(A.Einstein,1879-1955)把量子概念引进光的传播过程,提出“光量子”(光子)的概念,并提出光同时具有波动和粒子的性质,即光的“波粒二象性”。20世纪20年代,法国物理学家德布罗意(P.L.de Broglie,1892-1987)提出“物质波”概念,即一切物质粒子均具备波粒二象性;德国物理学家海森伯(W.K.Heisenberg,1901-1976)等人建立了量子矩阵力学;奥地利物理学家薛定谔(E.Schr?dinger,1887-1961)建立了量子波动力学。量子理论的发展进入了量子力学阶段。1928年,英国物理学家狄拉克(P. A.M.Dirac,1902-1984)完成了矩阵力学和波动力学之

间的数学转换,对量子力学理论进行了系统的总结,并将两大理论体系——相对论和量子力学成功地结合起来,揭开了量子理论发展的第三阶段——量子场论的序幕。量子理论是现代物理学的两大基石之一,为从微观理解宏观提供了理论基础。 量子理论-发展历程 量子理论 量子理论的初期: 1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难,引入了能量子概念,为量子理论奠下了基石。随后,爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾,提出了光量子假说,并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念,为量子理论的发展打开了局面。 1913年,玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用量子化概念,提出玻尔的原子理论,对氢光谱作出了满意的解释,使量子论取得了初步胜利。随后,玻尔、索末菲和其他物理学家为发展量子理论花了很大力气,却遇到了严重困难。旧量子论陷入困境。 量子理论的建立: 1923年,德布罗意提出了物质波假说,将波粒二象性运用于电子之类的粒子束,把量子论发展到一个新的高度。1925年-1926年薛定谔率先沿着物质波概念成功地确立了电子的波动方程,为量子理论找到了一个基本公式,并由此创建了波动力学。 几乎与薛定谔同时,海森伯写出了以“关于运动学和力学关系的量子论的重新解释”为题的论文,创立了解决量子波动理论的矩阵方法。1925年9月,玻恩与另一位物理学家约丹合作,将海森伯的思想发展成为系统的矩阵力学理论。不久,狄拉克改进了矩阵力学的数学形式,使其成为一个概念完整、逻辑自洽的理论体系。1926年薛定谔发现波动力学和矩阵力学从数学上是完全等价的,由此统称为量子力学,而薛定谔的波动方程由于比海森伯的矩阵更易理解,成为量子力学的基本方程。 1900年,Planck假定能量是由独立的微粒组成的,或者说量子。 1905年,爱因斯坦把能量和辐射用同样的方式进行了系统的量子化工作。 1924年,Louis de Broglie 指出在能量和物质的构成和行为方面没有本质上的差别,在原子或亚原子级别上的行为像微粒或者像波。这里理论被称为波-粒二元性原理。能量和物质的基本微粒的行为,依赖于周围环境,可能像微粒也可能像波。 1927年,Werner Heisenberg 提出精确的、同时测量两个互补的值,像亚原子微粒的位置和能量,是不可能的。与传统物理学原理不同,对他们同时进行测量一定会出错:较精确的值被正确的测量了,易出错的值成了测成了其它值得。这一理论就是著名的不确定性原理,由此也产生了爱因斯坦的著名论断,“上帝不赌博。” 量子理论-力学发展

《分子和原子》(第一课时)教 案

《分子和原子》(第一课时)教案 一、教学思路: 本课题是学生对微观世界理解的开始。首先从学生熟悉的日常现象提出问题,引起学生思考;然后确立物质是由分子、原子等微小粒子组成的观点;接着通过实验与探究得出“分子是持续运动的”的结论,并利用这个结论对一些现象作出具体解释。而分子和原子是初中学生初次接触到的微小的粒子,在此之前只有一些微观现象的感性理解,没有任何理性的理解。所以我在教学过程中依据新课程标准,结合教科书上的例子,采取多种教学手段来组织教学。如演示实验、改进实验、补充实验、设计三维动画等。我在教学方法上采用了激趣──质疑──驱动──反馈四步程序教学法,从而大大提升了教学效率。 二、教学设计: 教学目标: 1、知识与技能:理解分子与原子的真实存有,了解分子、原子的基本性质,理解分子、原子的概念,理解原子是化学变化小的最小粒子,原子能够相互结合形成分子。 2、过程与方法:通过对宏观现象和微观本质间相互联系的分析、推理,提升学生抽象思维水平,学会使用比较、分析、归纳等方法对实验所得信息实行加工。 3、情感态度与价值观:对学生实行科学态度教育和辩证地看问题的思想方法教育;逐步提升抽象思维的水平、想象力和分析、推理水平;渗透物质无限可分的辩证唯物主义的观点及科学态度和科学方法的教育。 教学重点:分子、原子概念的建立及对分子微观想象的形成。 教学难点:建立微观粒子想象表象,初步体会它与宏观物体运动的不同。 教学方法:学案导学、问题导思、实验探究、动画揭示微观的直观教学相结合。 教学准备:酒精、浓氨水、酚酞试液、胶头滴管、洒过香水的绢花、大小烧杯、试管、锥形瓶,分子间隔演示仪等等。 教学过程: 第一部分;一、分子的真实存有。 【激趣】请同学们分组实验,滴一滴医用酒精在纸上、手上或衣服上,并注意观察现象。 【提问】你观察到了什么现象? 【过渡】你知道这是为什么吗? 【展示】一束洒了香水的绢花 【提问】你们闻到了什么气味?它能够看见吗? 【播放动画1】无数球状的微小粒子从一束鲜花中持续向四周扩散,飘到画面另一侧小女孩的鼻孔处,小女孩发出声音:好香啊!

初中化学分子原子教案

初中化学分子原子教案 通过讨论交流,分子模型化学变化过程的演示,培养团结、协作的合作意识。下面是的范文,欢迎查阅! 【教学目标】 1.通过生活中的现象,认识物质是由分子、原子等微小粒子构成。 2.通过实验探究活动和自制分子模型,认识分子、原子的特性,培养动手能力。 3.通过讨论交流,分子模型化学变化过程的演示,培养团结、协作的合作意识。 【教学重、难点】分子特性的探究 【实验准备】 大、小土豆、牙签、西红柿、试管、蒸馏水、浓盐酸、气球、注射器、棉花、铁、酚酞、品红、黄豆、砂、浓氨水 【课时安排】一课时 【教学过程】 师:请同学们分小组实验,加热蒸发10毫升水,然后交流各自的感受与体会。 生1:水变成水蒸气,属于物理变化。 生2:水沸腾前有气泡从水中冒出。 生3:试管中的水能慢慢地变少了,试管口有水珠。 师:很好,通过水蒸发的实验,你有什么疑惑呢?

生4:我想知道水为什么会减少?水为什么会变成水蒸气? 生5:我想知道水是如何变为水蒸气的。 师:看来同学们的问题可真不少,要弄清你们的问题,就必须走进微观的世界,同学们在认识微观世界时,需发挥同学们的想象力。现在同学们就通过自己的想象、各小组的讨论、猜想水变少的原因。 生6:水具有挥发性,加热后水挥发掉了一部分。 生7:水是由微小的粒子组成的,加热后,微小的粒子跑掉一部分。 生8:水是由微小的粒子组成的,这些微小的粒子本身就是运动的,只不过加热后运动得快一些。 师:同学们的想象力太丰富了,不错,水确实是由微小的粒子组成的,我们所见的其它物质都是由微小的粒子构成的,这微小的粒子是什么呢?请同学们看书P47面分子的有关内容。 …… 【点评】 教师首先从水蒸发的简单实验入手,引导学生操作、观察,调动学生的感性认识和原有的知识积累,在此基础出提出第一个探究性问题,即“猜想水变少的原因”,将学生的思维引入微观世界,激发学生的想象欲望。在学生思维充满疑问与好奇心的基础上,再来看书,这种学习的效果是可想而知的。 师:通过看书,我们知道了物质是由微小的粒子构成的,这些微小粒子有的是分子,而有的则是原子。(教师出示一瓶浓盐酸,小

分子和原子及原子练习题

分子和原子及原子的结构知识点总结 知识点一分子 1、分子是构成物质的一种微粒,表示的是一种微观概念,大部分物质是由分子构成的。(有些物质直接由原子构成) 2、分子的定义:分子是保持物质化学性质的最小(一种)微粒。 3、分子的性质 ①分子很小:质量和体积都很小,肉眼是无法看到的 ②分子总是在不断的运动着:温度升高运动速度加快。 ③分子间有间隔:一般来说气体分子间的间隔大,固体、液体分子间的间隔较小,因此气体可以压缩。 ④同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。 ⑤分子由原子构成,不同种物质的分子,原子构成不同,可分三种情形: a、构成分子的原子种类不同: b、构成分子的原子种类相同,但个数不同: c、构成分子的原子种类、个数都相同,但排列顺序不同(高中学习) 4、分子理论的应用: (1)用分子观点解释物理变化和化学变化。 物理变化:没有新分子生成的变化 由分子构成的物质 化学变化:分子本身发生变化,有新分子生成的变化。 (2)用分子观点解释混合物和纯净物: 混合物:由不同种分子构成的物质。纯净物:由同种分子构成的物质。

知识点二原子 1、定义:原子是化学变化中的最小粒子(用化学方法不能再分) 2、原子的性质 (1)原子的体积和质量都很小。(2)原子在不断的运动(3)原子间有一定的间隔 (4)同种物质的原子性质相同,不同种物质的原子性质不同。 3、化学变化的实质:在化学变化中,分子分解成原子,原子重新组合成新的分子。 注意:化学变化前后分子的种类一定改变,数目可能改变,原子的种类和数目一定不变。 注意:分子一定比原子大吗? 答:不一定! 金属单质 (如:Fe 、Cu 、Al 、Hg ) 5、由原子直接构成的物质 非金属固态单质 (如:C 、P 、S 、Si ) 稀有气体 (氦、氖、氩、氪、氙、氡 ) 6、原子的构成: 质子 (带 正 电荷) 体积很小,约占原子体积 的几千亿分之一 原子核(带正电)

第二十一章 原子的量子理论

第二十一章 原子的量子理论 1897年,J.J.汤姆孙发现电子(1906奖)并确认电子是原子的组成部分 1913年,玻尔提出氢原子结构及量子理论(1922奖) 1914,夫兰克-赫兹实验证实(1925奖 1924年,德布洛义提出了实物粒子的波粒二象性(1929奖) 1925,海森堡建立矩阵力学(1932奖) 1926,薛定谔建立波动力学(1933奖) 1927,戴维孙和G.P. 汤姆孙,电子衍射实验证实粒子的波动性(1937奖) §21-1 玻尔的氢原子模型 一. 玻尔理论的实验基础 1. 原子的有核模型 原子是中性的,稳定的;核外电子绕核作圆周运动; 2. 氢原子光谱的实验规律 ① 综合经验公式: ???++=-=,m ,m n ,)n m (R ~211 122ν 17100967761-?=m .R 1=m ,赖曼系;2=m ,巴尔末系;3=m ,帕邢系;4=m ,布喇格系;5=m ,普芳德系; ② 里兹并合原理 )n (T )m (T ~-=ν 式中:)n (T ),m (T 称为光谱项 氢原子光谱:谱线是分裂的,线状的;原子光谱线的波数,由光谱项之差确定。 二. 经典电磁理论遇到的困难 卢瑟福原子模型+经典的电磁理论,必将导出: 1. 光谱连续 2. 原子不可能是稳定的系统; 与事实不符! 三. 玻尔理论 1. 基本思想: ① 承认卢瑟福的原子天文模型 ② 放弃一些经典的电磁辐射理论 ③ 把量子的概念用于原子系统中

2. 玻尔的三条假设 ① 原子系统只能处于一系列不连续的稳定态(电子绕核加速运动,但不发射电磁波的能量状态,简 称能态) ② 处于稳定态中,电子绕核运动的角动量满足角动量量子化条件 ,,,n ,nh h n L 3212==? =π ③ 频率条件:当原子从一个定态跃迁到另一个定 态时,放出或吸收单色辐射的频率满 足 m n E E h -=ν 3. 讨论: ① 轨道量子化,稳定轨道半径公式 ,,,n ,mZe n h r n 3212 2 20==πε 对氢原子,Z =1 ,,,n ,me n h r n 3212 220==πε nm .r ,n 0529011== )nm (n .r n r n 21205290== ② 能量量子化-能级(原子系统的总能量公式) ,,,n ,n h me E n 3211 822 2 04=? - =ε eV .E ,n 61311-== eV n .n E E n 221613-== 能级:量子化的能量状态(数值) ③ 氢原子光谱 h E E m n -= ν ④ 当n 很大时,量子化特征消失,玻尔结果与经典结果同 02 1122 1== --=-= ∞ →-n )n (n E E E E E n n n n n n ?

初中化学分子和原子教案

分子和原子 一、教学目标 知识目标:1.了解物质是由分子、原子等微观粒子构成的。 2.会用分子、原子的观点解释生活中的一些常见现象。 过程方法目标:1.通过探究实验,探索分子原子的有关性质。 2.学会通过观察身边物质和现象,在观察中获取信息,运用多种手段和方法探究微观世界的奥秘。 情感价值观目标:1.体验探究活动的乐趣,保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。 2.建立“世界是物质的,物质是可分的”的辩证唯物主义物质观。 二、教学重点:微观粒子是客观存在的;分子、原子是构成物质的两种微观粒子;探究微观粒子的基本特征;会用分子的知识解释日常生活中的现象。 三、教学难点:从微观角度认识物质。 四、学生认知分析 学生通过初中物理课的学习,已经知道了物质是由分子和原子构成的,但是由于分子、原子是看不见摸不着的,所以,要真正建立分子、原子的概念是比较困难的。 五、教学过程 环节一、情境创设,引入新课,并通过“生活经验——化学实验——科学技术”的途径帮助学生认识物质是由微观粒子构成的 问题1、你能解释这些生活中的现象吗?(投影图片)(设计意图:通过学生熟悉的宏观生活现象,引发学生感悟“宏观的物质可能是由肉眼看不见的微小粒子构成的”,并带着困惑进入本节课的学习。) (1)走到花圃会闻到花香; (2)湿的衣服经过晾晒会变干; (3)糖块放到水里会逐渐“消失”,而水却有了甜味。 学生观看,思考,并作出猜想:“花香”、水、糖块可能都是由看不见的更小的东西构成的。

教师:那今天就带着这些问题,让我们进入化学的另一个世界! 【演示实验】向盛有水的小烧杯中加入少量品红,静置。(设计意图:在生活经验的基础上,教师通过实验继续让学生感知“物质是由我们肉眼看不见的微小粒子构成的”。) 【问题2】请认真观察,并描述所观察到的现象。 观察实验,交流讨论观察到的实验现象:加入的品红,在水中慢慢的扩散。 【问题3】你认为产生上述现象的原因可能是什么? 生认为:品红可能是由更小的看不见的“品红粒子”构成的,这种粒子还在不停的运动。 教师讲述:随着科学技术的进步,科学家们用先进的仪器设备证明了物质确实是由肉眼看不到的微观粒子构成的。【展示图片】用扫描隧道显微镜获得的苯分子图像;通过移走硅原子构成的文字“中国”。 生观看图片,并思考图片所表示的意义——宏观物质确实是微观粒子构成的。 (设计意图:通过生活经验和实验现象的分析,都只是一种推断。只有通过更科学的手段,才能得出更科学的结论。使学生进一步认识科学的重要性) 环节二、探究分子的基本特征 【资料卡片】水分子自述:一个水分子的质量约是3×10-26kg,一滴水(以20滴水为1mL计)中大约有1.67×1021个水分子。如果10亿人来数一滴水里的分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要3万多年才能数完。 【问题4】根据对“水分子自述”的分析,你认为分子有哪些基本特征呢?(设计意图:培养学生分析问题、归纳总结的能力。) 生阅读、分析所给材料,并经过讨论得出下列结论: (1)分子的体积很小;(2)分子的质量也很小。 【演示实验】教材“分子运动现象”的实验。 1.向盛有约20mL蒸馏水的烧杯A中加入5~6滴酚酞溶液,搅拌均匀,观察溶液的颜色 生观察,并描述观察到的实验现象:A烧杯中无变化,说明蒸馏水不能使酚酞变红色。 2.从烧杯A中取少量溶液置于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,观察溶液颜色有什么变化。

第4章 固体中原子及分子的运动 笔记及课后习题详解 (已整理 袁圆 2014.8.6)

第4章固体中原子及分子的运动 4.1 复习笔记 一、表象理论 1.菲克第一定律 扩散中原子的通量与质量浓度梯度成正比,即 该方程称为菲克第一定律或扩散第一定律,描述了一种稳态扩散,即质量浓度不随时间而变化。 根据扩散通量的定义,可得: 由菲克第一定律可得: 由此解得: 2.菲克第二定律 大多数扩散是非稳态扩散过程,某一点的浓度是随时间而变化的,这类过程可以由第二定律来描述,其表达式: 如果假定扩散系数D与浓度无关,则上式可简化为:

菲克第二定律三维表达式为: (1)化学扩散:扩散是由于浓度梯度所引起的,这样的扩散称为化学扩散; (2)自扩散:不依赖浓度梯度,而仅由热振动而产生的扩散称为自扩散,由Di表示。 3.扩散方程的解 (1)两端成分不受扩散影响的扩散偶 初始条件: 边界条件: 图4.1 扩散偶的成分一距离曲线

若焊接面右侧棒的原始质量浓度ρ为零,则: 而界面上的浓度等于ρ2/2。 (2)一端成分不受扩散影响的扩散体 初始条件: 边界条件: 即假定渗碳一开始,渗碳源一端表面就达到渗碳气氛的碳质量浓度ρ,可得: 如果渗碳零件为纯铁(ρ0=0),可得:

(3)衰减薄膜源 初始扩散物质的浓度分布为: 菲克第二定律对衰减薄膜源的解可用高斯解的方式给出: 式中,k是待定常数。 假定扩散物质的单位面积质量为M,则 薄膜扩散源随扩散时间衰减后的分布: 当扩散时间越长,扩散物质初始分布范围越窄,高斯解就越精确。而保证高斯解有足够精度的条件为: 如果在金属b棒一端沉积扩散物质a(单位面积质量为M),经扩散退火后,其质量浓度为上述扩散偶的2倍,即 因为扩散物质由原来向左右两侧扩散改变为仅向一侧扩散。

原子结构发展史

“原子结构发展史”文字材料 材料一:英国化学家道尔顿(1766—1844)最大的贡献是把古代模糊的原子假说发展为科学的原子理论,为近代化学的发展奠定了重要的基础。他认为物质由原子构成,原子像一个实心的玻璃球不可再分。材料二:原子“绝对不可再分”的观点在19世纪末受到了新的科学发现的冲击。1879年,英国剑桥大学物理学家汤姆生利用阴极射线能被电场和磁场联合偏转的作用,验证了一种带负电荷的粒子是原子的共同组成部分,并称之为电子。1903年电子发现者汤姆生提出一个原子的“葡萄干面包”模型,认为由于原子对外不显电性,所以原子是一种正电荷平均分布着的粒子,电子嵌在原子中,如同葡萄干嵌在面包中一样。 材料三:1909年,英国物理学家卢瑟福用一束高能的带正电的氦离子流轰击薄金箔时发现,绝大多数粒子几乎不受阻碍而直接通过金箔,说明原子内部很空旷;但也有极少数(约万分之几)粒子穿过金箔后发生偏转,个别粒子甚至被反弹回来。卢瑟福设想,这是由于原子中存在一个几乎集中了原子全部质量并带正电荷的极小的核,是它对粒子产生了静电排斥作用。1911年,卢瑟福提出了原子结构的“核式模型”:每个原子中心有一个体积极小的原子核,它却几乎集中了原子的全部质量并带有Z个单位正电荷,核外有Z个电子绕核旋转,原子对外不显电性,电子绕核如同行星绕日运行,因此这一模型也被称为“行星式模型”。 材料四:原子核还可以再分吗?答案是:可以!卢瑟福还发现,在原

子核内部有质子,每个质子带一个单位的正电荷。到1932年,科学家查德威克发现了原子核内有不带电的中子。 材料五:后来,由于对原子光谱的深入研究和量子力学的出现,科学家又推翻了核外电子运动的轨道学说,认为电子具有波粒二象性,它绕核做高速运转,却没有固定轨道,只能用电子云表示电子在某位置出现的频率,这样现代原子结构理论逐步形成了。

初三化学分子和原子练习题及答案

初三化学分子和原子练 习题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

分子和原子练习题 1. 能闻到花香的原因是() A、分子有质量 B、分子间有间隔 C、分子在不断运动 D、分子体积小 2. 对分子的叙述,正确的是() A、分子是构成物质的惟一粒子 B、由分子构成的物质,保持物质性质的是分子 C、同种物质的每一个分子的化学性质都相同 D、分子的大小会随着物质体积的增大而变大 3. 下列变化中,构成物质的分子本身发生变化的是() A、糖溶于水 B、衣箱中樟脑丸不久不见了 C、工业上蒸发液态空气制氧气 D、红磷燃烧 4. 一壶水烧开后,壶盖被顶开,这是因为() A. 水分子变大了 B. 水分解成氢气和氧气 C. 水由液态变成气态,体积膨胀 D. 构成物质的粒子数目增多 5.分子和原子的主要区别是() A. 分子是构成物质的微粒,原子不是构成物质的微粒 B. 分子质量都大于原子质量 C. 分子永恒运动,原子在分子中是不运动的 D. 分子在化学反应中可分,原子在化学反应中不能再分 6. 保持水的化学性质的粒子是() A. 氢原子 B. 氧分子 C. 氢分子 D. 水分子 7. 已知某原子的原子核所带正电荷数为A,该原子核内有B个质子和C个中子,核外有D个电子,则() A. A=B=C B. B=C=D C. A=C=D D. A=B=D 8. 1999年度诺贝尔化学奖获得者哈迈德·泽维尔开创了“飞秒(10-15S)化学”的新领域,使运用激光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能,你认为该技术不能观测到的是() A. 氧分子的不规则运动 B. 氧原子结合成氧分子的过程 C. 氧分子分解成氧原子的过程 D. 氧原子内部的质子、中子、电子的运动 9. 2008年9月27日,我国航天员翟志刚进行了首次太空行走。在此次活动中需要“人造空气”来供航天员呼吸,这种“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、还有二氧化碳。下列关于“人造空气”的说法中,不正确的是() A. “人造空气”比空气中的氮气含量低 B. “人造空气”中供给航天员呼吸的是氧气 C. “人造空气”中的氧气和空气中的氧气化学性质相同 D. 氮气对航天员呼吸没有任何作用,因此“人造空气”可以不需要氮气 二、填空题: 1. 从分子观点看,由分子构成的物质,纯净物由____构成,混合物由____构成。 2. 分子和原子都是构成物质的基本粒子,分子由构成。同种分子的性质 _________________,不同分子的性质_________________。

分子和原子教案

《分子和原子》教案 执教:湖北省荆门市象山中学伍艳萍 指导:湖北省荆门市教研室孟庆宏 一、教材分析 1.教材的地位和作用 本节课的内容是继前面两个单元学习某些物质的性质和变化后,从宏观的物质世界跨进微观的物质世界的第一课,对于学生认识宏观物质的微观组成具有重要的作用。同时,为进一步学习第四单元“物质构成的奥秘”奠定基础。因此,本节教材具有承上启下的作用。 2.教学目标分析 (1)知识目标:认识分子、原子的存在,了解其性质,理解其概念。 (2)能力目标:运用分子的知识解释某些日常现象,区分物理变化与化学变化,以及通过对物质及其变化的宏观现象与微观本质之间相互联系的分析推理,培养学生的想象能力和抽象思维能力。 (3)情感目标:通过对物质世界是运动的和分子的可分性与不可分性的认识,培养学生用辩证统一的观点思考问题的思想方法。 3.重点、难点分析 (1)重点:分子、原子概念的建立。 (2)难点:分子、原子行为的微观表象的形成。 二、教法分析 分子、原子对于初三的学生来说,并不完全是陌生的,在小学自然、初中生物、物理课中都接触到分子和原子。但是,分子、原子究竟是什么样的粒子,他们缺乏准确的内部表象。由于分子、原子既看不见也摸不着,所以,学生要真正建立明晰的分子、原子概念是较为困难的。针对教学内容的特点和学生的实际情况,主要采取情境激学,联想推理,实验与多媒体辅助教学相结合的方法进行探究式教学。 三、教学程序

[思考问题2] 烧杯与烧杯B 哪些条件相同么条件不同? [动画模拟] 氨分子运动扩散接触到酚酞,使酚 酞溶液变红的过程。[板书](2)分子处于不断的运动中。氨分子的扩散实验 浓氨水 酞溶液 氨水与酚酞溶液反应浓氨水酚酞溶液

原子结构玻尔理论(共课时)

1 / 6 §15.3 原子结构模型 玻尔理论(第一课时) 【考点提示】了解原子核式结构,理解玻尔理论和能级跃迁,氢原子的能级结构 【知识要点】: 一、α粒子的散射实验和卢瑟福的核式结构模型 1.1897年, 通过对阴极射线的研究发现了电子,说明 也是可分的。 2.卢瑟福用α粒子轰击金箔,发现 3.核式结构模型: 原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数,所以整个原子呈中性的。 电子绕核运动的向心力就是核对它的库仑力。r v m r eQ k 2 2 4.原子和原子核的大小:从α粒子的散射实验的数据估算出原子核大小的数量级为 10-15~10-14m ,原子的大小的数量级为 。 5.原子核的组成:原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。 二.玻尔理论、能级 1.原子的核式结构学说与经典电磁理论的矛盾: (1)按经典电磁理论,核外电子绕核旋转应辐射电磁波,其能量要逐渐减少,轨道半径也要 逐渐减小,电子要被吸引到库仑力吸引到原子核上,这样原子所处的能量状态和轨道半径要连续变化,原子就是不稳定的,事实上原子是稳定的。 (2)按经典电磁理论,电子绕核运行的频率要不断变化,原子辐射出频率连续变化的电磁波, 原子光谱就是连续谱,而事实上原子光谱是线状谱。 2.玻尔理论的三点假设: (1)能量量子化假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,这些状态中的原子是稳定的,电子虽做加速运动,但并不向外辐射能量,一个能量值对应一种状态,这些状态叫做 。 (2)原子的能级跃迁假设:原子从一种定态(E 初)跃迁到另一种定态(E 末),它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即: ,而且,原子吸收能量实现能级跃迁时,只吸收能量值与原子初末两能级差相等的光子,否则不予理睬。 但是吸收超过原子电离所需能量的光子,多余的能量转变为电离后电子的动能。 (3)轨道量子化假设:电子绕核选择的轨道的半径是 的。每一条可能轨道与一种定态相对应。只有满足下列条件的轨道才是可能的:轨道的半径r 跟电子的动量mv 的乘积等于h /2π的整数倍,即 mvr =nh /2π,n =1,2,3,······ 式中n 的是正整数,叫量子数,这种现象叫做轨道的量子化假设。 三.氢原子的大小和能级 (1) 大小:氢原子的电子的各条可能轨道的半径: r n =n 2r 1, r 1代表第一条(离核最近的一条)可能轨道的半径r 1=0.53×10-10 m

分子和原子优质课教案

课题2 分子和原子 执教:赵保乡第一初级中学葛治刚 指导:赵保乡第一初级中学李扶稳【教学目标】 知识与技能:认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的。 过程与方法:通过认识实验与探究,培养抽象思维能力、想象力和分析、推理能力。 情感态度与价值观:认识分子是保持物质化学性质的最小粒子;原子是化学变化中的最小粒子。 【教学重点】认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的。 【教学难点】培养抽象思维能力、想象力和分析、推理能力。 【教学方法】探究式学习法。 【教学用品】烧杯(250毫升)、水、品红。烧杯3只(50毫升)、水、酚酞、浓氨水、烧杯(500毫升)1只。 【教学过程】 第一步:创设情景,导入新课 人们常说:八月桂花遍地香,桂花飘香人团圆。现在正是农历八月,金秋送爽,丹桂飘香的季节,同学们有没有想过,桂花为什么会“飘香”? 这一问题与我们今天要学的内容有关。现在,我就和同学们一起学习第三单元,课题2,分子和原子。 [板书] 第三单元课题2 分子和原子 [师生互动] 师:桂花能够“飘香”,但是我们却看不到桂花“飘香”的过程,这是为什么呢? 生:因为花香粒子很小,我们用肉眼是看不见的。 师:虽然我们看不见花香粒子,但是我们却能够真切地感受到它的存在,它是构成花中具有香味的物质的微小粒子。而实际上,科学进步早已证明:所有的物质都是由许许多多我们肉眼看不见的微小粒子构成的,这些微小的粒子就是今天我们要学习的“分子”和“原子”。 [得出结论] 物质都是由我们肉眼看不见的微小粒子——分子、原子构成的。 [讲授]分子、原子虽然很小,但是我们可以通过先进的科学仪器直接的观察到它们的存在,并且还能够移动原子。 [图像展示] 苯分子图像,以及移走硅原子构成的最小的汉字图像“中国” 下面我们先来认识一下分子由哪些特性。 第二步:合作探究,获得新知 [师生互动] 师:现在摆在我们面前的是一杯水,我们都能够真实地看到它的存在,科学上也早已

第五章多原子分子结构

第五章 多原子分子结构 5001 NF 3和NH 3分子中, 键角∠FNF 比∠HNH 要 (a ) , 这是因为(b )。 5002 写出下列分子的结构式(标明单键和多重键等键型)和立体构型: (1) Al 2Cl 6 ,(2) HN 3 ,(3) Fe(CO)3(η4- C 4H 4) ,(4) XeOF 4 ,(5) XeF 4 5003 NH 3和PH 3分子键角值大者为___________________分子。 5004 用价电子对互斥理论推断: PF 4+的构型为_________________, 中心原子采用的杂化 轨道为_____________________: XeF 4的构型为___________________,中心原子采用的杂 化轨道为________________________。 5005 写出下述分子中中心原子的杂化方式及分子的几何构型: HgCl 2_________________: Co(CO)4-__________________: BF 3___________________: Ni(CN)42-__________________。 5006 sp 2(s ,p x ,p y )等性杂化轨道中,若1ψ和x 轴平行,2ψ和y 轴成30°,1ψ,2ψ,3 ψ互成120°。请写出满足正交归一化条件的三个杂化轨道表达式: 1ψ______________________________: 2ψ______________________________: 3ψ______________________________。 5007 O 3的键角为116.8°,若用杂化轨道ψ=c 1s 2ψ+c 2p 2ψ描述中心O 原子的成键轨道,试 按键角与轨道成分关系式cos θ=-c 12/c 22,计算: (1) 成键杂化轨道中c 1和c 2值; (2) ψ2s 和ψ2p 轨道在杂化轨道ψ中所占的比重。 5008 已知 H 2O 的键角为104.5°,O 原子进行了不等性sp 3杂化,其中两个与氢原子成键的 杂化轨道中,O 原子的p 成分的贡献为:------------------------------ ( ) (A) 0.21 (B) 0.80 (C) 0.5 (D) 0.75 ( 已知键角和轨道成分的关系式为 cos θ= -c 12/c 22 ) 5009 实验测得乙烯(C 2H 4)分子∠CCH=121.7°,∠HCH=116.6°,分子处在xy 平面,C ═C 轴和x 轴平行。 试计算C 原子 sp 2杂化轨道的系数。 ( 已知键角和轨道成分的关系式为 cos θ=-c 12/c 22 ) 5011

原子的量子理论123402

第二十一章 原子的量子理论 1913年,玻尔提出氢原子结构及量子理论(1922奖) 1914,夫兰克-赫兹实验证实(1925奖 1924年,德布洛义提出了实物粒子的波粒二象性(1929奖) 1925,海森堡建立矩阵力学(1932奖) 1926,薛定谔建立波动力学(1933奖) 1927,戴维孙和G.P. 汤姆孙,电子衍射实验证实粒子的波动性(1937奖) §21-1 玻尔的氢原子模型 一. 玻尔理论的实验基础 1. 原子的有核模型 原子是中性的,稳定的;核外电子绕核作圆周运动; 2. 氢原子光谱的实验规律 ① 综合经验公式: 1=m ,赖曼系;2=m ,巴尔末系;3=m ,帕邢系;4=m ,布喇格系;5=m ,普芳德系; ② 里兹并合原理 式中:)n (T ),m (T 称为光谱项 氢原子光谱:谱线是分裂的,线状的;原子光谱线的波数,由光谱项之差确定。 二. 经典电磁理论遇到的困难 卢瑟福原子模型+经典的电磁理论,必将导出: 1. 光谱连续 2. 原子不可能是稳定的系统; 与事实不符! 三. 玻尔理论 1. 基本思想: ① 承认卢瑟福的原子天文模型 ② 放弃一些经典的电磁辐射理论 ③ 把量子的概念用于原子系统中 2. 玻尔的三条假设 ① 原子系统只能处于一系列不连续的稳定态(电子绕核加速运动,但不发射电磁波的能量状态,简 称能态) ② 处于稳定态中,电子绕核运动的角动量满足角动量量子化条件 ③ 频率条件:当原子从一个定态跃迁到另一个定态时,放出或吸收单色辐射的频率满足 3. 讨论:

① 轨道量子化,稳定轨道半径公式 对氢原子,Z =1 ② 能量量子化-能级(原子系统的总能量公式) 能级:量子化的能量状态(数值) ③ ④ 当n 很大时,量子化特征消失,玻尔结果与经典结果同 例(P241,例题21-1) 四. 玻尔理论的局限性 1. 成功之处 ① 能较好地解释氢原子光谱和类氢原子光谱; ② 定态能级假设; ③ 能级间跃迁的频率条件。 2. 局限性 ① 以经典理论为依据,推出电子有运动轨道、确定的空间坐标和速度 ② 人为引进量子条件,限制电子运动 ③ 不能自洽。对稍微复杂些的系统,如氦和碱土金属的光谱(谱线的强度、宽度、偏振)等均无法解 释 例1.动能为2eV 的电子,从无穷远处向着静止质子运动,最后被俘获形成基态氢原子,求: 1. 在此过程中发射光波的波长? 2. 电子绕质子运动的动能是多少? 3. 势能?角动量?动量?角速度?速度?* 例2. 用13.0eV 的电子轰击基态的氢原子, 1) 试确定氢原子所能达到的最高能态; 2) 氢原子由上述最高能态跃迁到基态发出的光子可能的波长为多少? 3) 欲使处于基态的氢原子电离至少用多大能量的电子轰击氢原子? §21-2 实物粒子的波粒二象性 一. 光的波粒二象性 波动性:干涉、衍射、偏振 粒子性:热辐射,光电效应,散射等 同时具有,不同时显现 二. 德布罗意假设 1. 假设:质量为m 的粒子,以速度v 运动时,不但具有粒子的性质,也具有波动的性质; 粒子性:可用E 、P 描述 νh mc E ==2, λ h mv P = = 波动性:可用νλ,描述

初三化学分子和原子练习题

课题2 分子和原子 达标自查 1.物质在不同条件下的三态变化,主要是由于()。 A.分子的大小发生了变化 B.分子的质量发生变化 C.分子之间的间隔发生了变化 D.分子的形状发生变化 2.分子和原子的主要区别是()。 A.分子大、原子小 B.分子的质量大,原子的质量小 C.分子可直接构成物质,原子则要先构成分子后再构成物质 D.在化学变化中分子可再分,原子则不能再分 3.下列变化能证明分子在化学反应中可分的是()。 A.铁矿石磨成粉末 B.碘受热升华 C.加热水有水蒸气生成 D.加热氧气汞生成汞和氧气 4.构成二氧化碳气体的分子与构成液态二氧化碳的分子具有()。 A.相同的质量 B.不同的质量 C.相同的化学性质 D.不同的化学性质 5.下列有关分子的说法中错误的是()。 A.酒精的挥发是由于酒精分子不断的运动而扩散到空气里去的缘故 B.相同体积的冰和水含有相同数目的水分子 C.从空气中分离得到的氧气分子和高锰酸钾分解得到的氧气分子性质相同 D.1体积的水与1体积的无水酒精混合后总体积小于2体积,是因为分子间有间隔 6.在电解水的过程中,发生变化的粒子是,保持不变的粒子是和,生成的新粒子是和。该实验证明,在化学反应中 可再分,而则不能再分。 7.盛酒精、汽油的瓶子为什么要塞紧瓶塞? 能力提高 8.下列说法中,正确的是()。 A.化学反应中,分子的种类改变,但分子的数目不变 B.电解水产生氢气和氧气,所以水中含有氢气和氧气 C.分子能构成物质,有些原子也能直接构成物质 D.氧气是由两个氧原子构成的 9.由分子参加的化学反应,反应前后一定发生变化的是()。 A.分子种类 B.分子数目 C.原子种类 D.原子数目 10.运用分子的观点解释: (1)为什么人们常把湿衣服晾在太阳晒着的地方?

如何看待《原子物理学》中的玻尔理论与量子力学

第20卷 第2期太原教育学院学报V o l.20N o.2 2002年6月JOURNAL OF TA I YUAN INSTITUTE OF EDUCATI ON Jun.2002如何看待《原子物理学》中的 玻尔理论与量子力学 赵秀琴1, 贺兴建2 (1.太原师范学院,山西太原030031;2.太原市教育学院,山西太原030001) 摘 要:《原子物理学》在物理学的教育和学习中有着特殊的地位,特别是量子论建立初期的知识体系,是物理学获得知识、组织知识和运用知识的典范,通过量子论建立过程的物 理定律、公式后面的思想和方法的教学,使学生在原子物理的学习过程中掌握物理学的思想 和方法。 关键词:原子物理学;玻尔理论;量子力学 中图分类号:O562 文献标识码:A 文章编号:100828601(2002)022******* 《原子物理学》在物理学的教育和学习中有着特殊的地位,特别是量子论建立的初期知识体系,是物理学获得知识、组织知识和运用知识的典范,通过不断地提出经典物理无法解决的问题,提出假设、建立模型来解释并提出新的结论和预言,再用新的实验检验、修改或推翻,让学生掌握这种常规物理学的发展模式和过程。通过量子论的建立过程的物理定律、公式后面的思想和方法的教学,使学生在原子物理的学习过程中掌握物理学(特别是近代物理学)的思想和方法。 一、玻尔理论的创立 19世纪末到20世纪初,物理学的观察和实验已开始深入到物质的微观领域。在解释某些物理现象,如黑体辐射、光电效应、原子光谱、固体比热等时,经典物理概念遇到了困难,出现了危机。为了克服经典概念的局限性,人们被迫在经典概念的基础上引入与经典概念完全不同的量子化概念,从而部分地解决了所面临的困难。最先是由普朗克引入了对连续的经典力学量进行特设量子化假设。玻尔引入了原子定态概念与角动量量子化规则取得了很大的成果,预言了未激发原子的大小,对它的数量级作出了正确的预言。它给出了氢原子辐射的已知全部谱线的公式,它与概括了发射谱线实验事实的经验公式完全一致。同时,它还包括那些在建立理论时尚未知的谱线,它用几个物理量解释了里德伯经验常数。它向我们提供了一个形象化的系统(尽管有点冒险),并且对与发射有关的事件建立了一种物理秩序。玻尔模型把量子理论推广到原子上,一方面给普朗克的原子能量量子化的思想提供了物理根据,另一方面也解决了经典物理学回答不了的电子轨道的稳定性问题。 收稿日期:2001206212 作者简介:赵秀琴(1966-),女,山西太原人,太原师范学院讲师,教育学硕士。

初三化学:分子和原子知识点汇总一

初三化学:分子和原子 知识点汇总一 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

初三化学:分子和原子知识点汇总一 一、构成物质的微粒:分子、原子等微粒 1、由分子构成的物质:例如水、二氧化碳、氢气、氧气等物质 2、由原子构成的物质:金属、稀有气体、金刚石、石墨等物质 3、物质构成的描述:物质由××分子(或原子)构成。例如:铁由铁原子构成;氧气由氧分子构成。 二、分子 1、基本性质:⑴质量、体积都很小; ⑵在不停地运动且与温度有关。温度越高,运动速率越快例:水的挥发、品红的扩散; ⑶分子间存在间隔。同一物质气态时分子间隔最大,固体时分子间隔最小;物体的热胀冷缩现象就是分子间的间隔受热时增大,遇冷时变小的缘故。 ⑷同种物质间分子的性质相同,不同物质间分子的性质不同。 2、分子的构成:分子由原子构成。 分子构成的描述:①××分子由××原子和××原子构成。 例如:水分子由氢原子和氧原子构成 ②一个××分子由几个××原子和几个××原子构成。 例如:一个水分子由一个氧原子和二个氢原子构成

3、含义:分子是保持物质化学性质的最小微粒。 例:氢分子是保持氢气化学性质的最小粒子 4、从分子和原子角度来区别下列几组概念 ⑴物理变化与化学变化 由分子构成的物质,发生物理变化时,分子种类不变。 发生化学变化时,分子种类发生了改变。 ⑵纯净物与混合物 由分子构成的物质,纯净物由同种分子构成;混合物由不同种分子构成。 ⑶单质与化合物 单质的分子由同种原子构成;化合物的分子由不同种原子构成。 三、原子 1、含义:原子是化学变化中最小的微粒。例:氢原子、氧原子是电解水中的最小粒子 2、分子与原子的比较 3、化学反应的实质:在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。

初中化学原子、分子、离子讲义

原子、分子、离子 知识点1:原子核外电子的排布 1、核外高速运动的电子是按能量由低到高,离核由近至远的顺序分层排布的 核外电子的运动状况: 电子层数:一二三四五六七…… 电子能量:逐渐升高 离核距离:逐渐增大 2、原子结构示意图:

核电荷数=质子数=电子数 相对原子质量≈质子数+中子数 3、元素周期表 元素:具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称 元素周期表与原子结构的关系: ①同一周期的元素原子的电子层数相同,电子层数=周期数 ②同一族的元素原子的最外层电子数相同,最外层电子数=主族数 4、原子的最外层电子数与元素的分类及化学性质的关系 最外层电子数得失电子元素性质 金属元素一般<4易失活泼

①元素的化学性质决定于原子的最外层电子数。 ②原子最外层电子数为8(氦为2)的结构称为稳定结构。 说明:最外层电子数相同其化学性质不一定都相同(Mg,He最外层电子数为2) 最外层电子数不同其化学性质有可能相似(He,Ne均为稳定结构) 知识点2:离子的形成 1、定义:带电的原子或原子团叫离子. (原子团:常作为一个整体参加反应的原子集团) 2、分类: (1)阳离子:带正电荷的离子(原子失电子) (2)阴离子:带负电荷的离子(原子得电子) 3、离子的表示方法: (1)离子符号:(离子符号歪戴帽,先写数字后写号)Na+、Cl-、O2-、2Mg2+ Mg2+——表示镁离子(一个镁离子) 2Mg2+:小2表示每个镁离子带两个单位的正电荷,大2表示两个镁离子 离子符号表示的意义:表示离子(或一个离子) 离子符号前面的化学计量数(系数)表示离子的个数; (2)离子结构示意图:(特点:最外层稳定结构) 阳离子:质子数>电子数 阴离子:质子数<电子数

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