原子结构模型演变历史
原子结构模型的演变
第三单元人类对原子结构的认识原子结构模型的演变［学习目标］1•通过对原子结构模型演变历史的了解，认识假说、实验等科学方法在人类探索原子结构奥秘过程中的作用。
2.知道核外电子是分层排布的并了解1〜18号元素的电子排布情况。
3•了解活泼金属元素和活泼非金属元素的原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实，并通过氧化镁、氯化钠的形成初步了解钠与氯、镁与氧气反应的本质。
［知识梳理］1. 19世纪初英国科学家_____________ 提出了原子学说，认为____________________________19世纪末，科学家_______________ 发现原子中存在电子，并于1904年提出了__________ 式的原子结构模型。
1911年，英国物理学家卢瑟福提出_____________________ 原子结构模型，认为_____________1913年，丹麦物理学家___________________________ 提出了原子结构的轨道模型，认为______________________________________________________________________ 。
1926年，科学家又提出了原子结构的量子力学模型。
现在人们可以近似认为，多电子原子中，核外电子是______________________ 排布的。
2.由课本给出的H、He、0、Ne、Mg原子的核外电子排布示意图，你能归纳出哪些核外电子排布的规律？3.稀有气体的原子结构很稳定，与此相关的核外电子排布特点是______________Mg和O的原子结构___________ （是，否）稳定，若不稳定，它们反应时容易发生的变化及结果分别是Mg原子易____________ 而形成 ___________ ;O原子易____________ 而形成_________ 。
4•活泼金属与活泼非金属反应时，所形成的化合物中化合价的正负及数值与它们在反应过程中电子的得失及数目有何关系？_________________________________________________________________ ，而这些原子在反应中电子得失的数目与它们的最外层电子数有何关系________________________________ 。
原子结构模型
4. 1911年，英国物理学家卢瑟福根据α粒 子散射实验提出了原子结构的核式模型。
5. 1913年，丹麦物理学家玻尔建立了核外 电子分层排布的原子结构模型。
6. 1926年奥地利物理学家薛定谔对电子的 运动做了适当的数学处理，提出了电子云 模型。
联想·质疑 联想 质疑 对于“光”这种物质，如阳光、灯 光等，你是熟悉的。但是，你知道有些 光是由原子在一定的条件下产生的吗？ 原子发光的基本特点是什么？怎样用原 子结构知识来解释原子的发光现象？
许多物质都能够吸收光或发射光，利 用仪器将物质吸收光或发射光的波长和强 度分布记录下来，就得到所谓的光谱。 连续光谱：由各种波长组成，且相近波 长差别极小而不能分辨的光谱 线状光谱：由具有特定波长的、彼此分 立的谱线所组成的光谱
氢 放 电 管 光 2~3 kV 源
全息干板 光阑 三棱镜 （或光栅）
第一章
第一节
原子结构模型
历史
1. 公元前5世纪，希腊哲学家德谟 克利特等人认为 ：万物是由大量的 不可分割的微粒构成的，即原子。
2. 19世纪初，英国科学家道尔顿提出近 代原子学说，他认为原子是微小的不可分 割的实心球体。
3. 1897年，英国科学家汤姆生发现了电 子，并提出了“葡萄干布丁”模型
2
d
3
f
由量子力学可知，任何微观 若两个电子所取的n、l值均相同，青蛙 体系如原子、分子中处于束缚态 能级用来表 这两个电子具有相同的能量。能级 的电子具有一系列不连续的、确 示具有相同n、l值的电子运动状态，在一个 定的数值，每一个这样的能量值 电子层中， l有多少个取值，就表示该电子 称为一个能级。 层有多少个不同的能级。
量子数和原子轨道
交流·研讨 交流 研讨 你已经知道，原子中的电子在由量子 数n、l、m确定的原子轨道中运动，那么， 你对原子轨道会产生什么联想？它是玻尔 所说的圆形轨道吗？它会是我们日常生活 中常提的轨迹吗？究竟应怎样形象地描述 原子中的电子的运动状态呢？
原子结构模型的发展史
原子结构模型的发展史原子结构模型发展史一原子的提出和物质的结构猜想从古希腊时期人们就开始研究物质的理论。
人们对客观世界的研究从神话慢慢过渡到自然哲学的研究中。
在这个阶段发展了“物质”的概念并试图去解释纷繁的事物的表象，从这时起，人们由寻找“世界从哪里来”的问题转变成了“世界是由什么组成的”问题[1]。
原子论的创始人一般认为是同一时期的留基波和德谟克里特这两个人。
留基波认为：“每个整体是由无数粒子组成的，每个粒子刚硬，立体而不可分割。
”而德谟克里特首次提出了原子的概念：“物质由原子组成，虚空而真实的空间是原子运动的场所。
人类的知识来源于原子对感官的影响。
原子是同一的，原子的特殊组合是变换的。
宁宙的一切事物都是由在虚空中运动着的原子构成。
所有事物的产生就是原子的结合，它们的形状像水槽，或是钩子。
它们依靠钩状的和环状的形状相连接。
原子的形状和体积不同，但它们的质量是相同的。
原子在虚空中只有通过直接接触才能相互作用。
”此后原子论并没有得以继续和快速的发展，直到西方文艺复新后，自然科学的研究逐渐受到重视。
在这期间，笛卡尔提出了微粒子理论[1]，他假设空间最初充满了物质。
笛卡尔否认原子的不可分割性，他认为最初的宇宙由大小相同的粒子组成，这些粒子沿封闭曲线形成旋涡，结果造成今天的宇宙基本上由三种不同的粒子组成，这些粒子的性质可由质量、速度和运动的量等进行定量的描述。
他和德谟克利特的观点不同，他认为原子可以分成两部分或者更多部分。
对于笛卡尔来说物体没有如坚硬、颜色或者其他的通过感官可以观察到的特征，物体只有物理尺度：长度、宽度和深度。
二科学依据的原子论原子的概念进一步发展，人们逐渐发现不同的原子具有不同的性质。
原子中的相应的化学元素的性质决定着物质的性质。
在这些基础上，道尔顿系统地提出了原子学说[2]：化学元素均由原子组成，原子在一切化学变化中不可再分；同种元素的原子性质和质量都相同。
不同元素原子的性质和质量各不相同，质量是元素原子的基本特征之一；不同元素化合时，原子以简单整数比结合。
原子结构模型的五个阶段
原子结构模型的五个阶段原子结构模型的五个阶段，真的是一个挺有趣的话题！咱们都知道，原子就像是物质的基石，真心不可小觑。
想想古希腊那个时候，人们都觉得世界是由一些基本的东西构成的，这些小东西就叫“原子”。
老亚里士多德和他的朋友们，觉得这个小家伙是无穷无尽的，永远分割不完。
他们的想法简单又天真，像小孩子在沙滩上玩耍，只顾着堆沙堡，完全不知道沙子其实是由无数颗粒组成的。
不过，这个想法在当时真的是画龙点睛，给了后来的人一些启示。
到了19世纪初，咱们的朋友道尔顿（Dalton）站出来了。
他像是个科学界的魔术师，把原子变得更有趣。
他提出，每种元素都有自己的原子，这些原子就像不同的角色，每个角色都有自己的性格和特点。
比如，氢原子就像个活泼的小家伙，而氧原子则是个稳重的老大哥。
道尔顿的模型就像一部经典的电影，每个角色都有自己的戏份，缺了谁都不行。
虽然他的想法有点儿简单，但那时候的科学家们可乐坏了，原来世界是这么简单的嘛！然后，咱们要提到那个炸裂的时刻——汤姆森（Thomson）发现了电子！哇，这可真是个大新闻。
汤姆森就像是打开了一个潘多拉的盒子，揭示了原子的秘密。
他发现，原子里面还有一些小小的负电荷的粒子，这就是电子。
他的“葡萄干布丁模型”把原子比作一块布丁，电子就像布丁里的葡萄干，漂浮在布丁中。
想象一下，吃一块美味的布丁，嘴里咬到小葡萄干，嘿嘿，那感觉可真不错！不过，这个模型也是有点问题的，后来又有人说，这样不够严谨，毕竟布丁里可不能光是葡萄干呀！再后来，那个著名的卢瑟福（Rutherford）出现了。
他就像个探险家，冲进原子内部，发现了更多的秘密。
卢瑟福的金箔实验真是个神奇的故事，他用粒子轰击金箔，结果发现大部分粒子竟然能穿过去，只有少数被反弹。
他心里一惊，原来原子里有个密集的小核心，我们称之为原子核。
原子就像个迷你太阳系，核子像个太阳，电子则在周围像行星一样旋转。
想象一下，宇宙间的星星都在围绕着太阳转，这样的画面真让人神往！咱们得提到波尔（Bohr）模型。
化学课件《原子结构模型的演变》优秀ppt5 苏教版
116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子]
小结
在原子结构模型的演变中，汤姆生、卢瑟福、玻尔等 人否定前人的假说，提出自己的假说。
模型
主要 内容
原子内部结构模型发展史
原子内部结构模型发展史在古代，对于原子这一概念的提出可以追溯到古希腊时代。
希腊哲学家德谟克利特首次提出了原子是构成物质的基本单位，并认为原子是不可再分割的。
然而，这一观点并没有得到科学实验证实。
古希腊的原子理论被视为哲学范畴，直到近代科学实验的发展和研究。
19世纪初，英国化学家道尔顿提出了现代原子理论，他认为原子是物质的基本单位，各种元素由不同种类的原子组成。
此后，人们在实验研究中对道尔顿原子理论进行了一系列验证，并发现一些例外情况。
例如，在一些化学反应中，元素的原子可以相互结合，形成化合物。
这一观察结果挑战了道尔顿的原子理论，使得人们开始对原子内部结构进行深入的研究。
在19世纪50年代，英国科学家约翰·巴德霍里发现了阴极射线管的存在，并发现它们是由一种被称为电子的粒子组成的。
这一发现为揭示原子内部结构的研究提供了重要线索。
随后，其他科学家开始对电子进行进一步的研究，包括对其性质、质量和电荷等方面的探究。
到了20世纪初，英国物理学家汤姆逊提出了“杏仁糖布丁模型”，即原子是一个正电荷均匀分布的球体，类似于杏仁糖布丁，而电子则嵌入其中。
他的观点得到了广泛的认可，并通过对阴极射线的偏转等实验证实了电子的存在。
这个模型虽然描述了原子中存在着正电荷和负电荷的结构，但未能解释为什么相邻的原子能够稳定地结合成分子。
不久后，新西兰物理学家欧内斯特·卢瑟福在进行阿尔法射线实验时提出了“太阳系模型”。
他发现，绝大多数的阿尔法粒子直接穿过金属箔而无任何偏转，少数的阿尔法粒子发生了明显的大角度散射。
根据这一观察，卢瑟福提出了太阳系模型，即原子是由一个非常小且带正电荷的核心（后来被称为原子核）和围绕核心运动的电子组成。
随着原子核的发现，人们开始对一个原子中的质子数目进行研究。
化学家亨利·莫塞利发现了质子的存在，并通过实验证实了质子的电荷和质量。
这一发现加强了卢瑟福的太阳系模型，并提供了一种解释原子内部结构的新视角。
原子结构模型发展史
原子结构模型发展史原子结构模型发展史可以追溯到古希腊时期，众多的学者和哲学家通过思考和推理提出了原子的存在理论。
然而，直到19世纪末20世纪初，原子的真实本质才逐渐被揭示出来。
本文将详细介绍原子结构模型发展史的主要里程碑。
在古希腊时期，原子的存在理论始于著名的亚里士多德学派。
亚里士多德认为物质由四个基本元素（地、水、火、气）组成，并通过不同的比例和组合产生不同的物质。
然而，这种观点并不涉及到原子的个体性质。
公元前5世纪，著名的哲学家德谟克利特提出了原子论，认为物质由不可分割的、永恒不可变的小颗粒组成。
然而，这个理论并没有得到足够的实验证据支持，因此没有得到广泛接受。
到了17世纪，化学实验的发展为原子理论提供了实验证据。
罗伯特·博义利在实验中发现了质量守恒定律，即在化学反应中物质的质量是保持不变的。
这个发现表明物质是由不可分割的小颗粒构成的。
约翰·道尔顿在1803年提出了原子理论的最早版本，他认为所有的物质都是由原子组成的，每种元素都有不同的原子，化学反应是由原子的重新组合而引起的。
然而，随着科学技术的发展，人们对原子结构的了解逐渐深入。
1897年，英国物理学家汤姆孙通过实验证明了原子内部存在着带负电荷的粒子，即电子。
他提出了“巧克力布丁模型”，认为原子相当于一个带正电荷的球体，电子均匀分布在其中。
不久之后，欧内斯特·卢瑟福进行了一系列经典的金箔散射实验。
他发现，大部分α粒子穿过金箔而几乎没有偏转，少部分α粒子受到了极大的偏转。
根据这一实验结果，卢瑟福提出了著名的“太阳系模型”，也称为“卢瑟福模型”。
根据这个模型，原子核位于原子的中心，电子以轨道方式围绕着原子核运动。
然而，卢瑟福模型仍然无法解释一些现象。
例如，根据经典物理学，电子应该在发射电磁辐射能量的过程中不断向核心坠落，最终原子结构将变得不稳定。
这个问题引发了对量子理论的研究。
1926年，奥地利物理学家厄尔温·薛定谔提出了薛定谔方程，建立了量子力学的数学框架。
原子结构模型的演变 (2)
（E.Rutherford,1871-1937)
1913年，丹麦物理学家玻尔提出的原子结构模型， 他认为核外电子是分层排布的。
丹麦物理学家玻尔
20世纪初，科学家揭示了微观世界波粒二象性的 规律，用量子力学的方法描述核外电子的运动。
电子层序数（n） 1 2 3 4 5
符号 能量大小
K LM N O
小
距核远近
近
67
PQ
大 远
核电荷数为1～20的元素原子核外电子层排布
核电荷数 元素名称 元素符号
1
氢
H
2
氦
He
3
锂
Li
4
铍
Be
5
硼
B
6
碳
C
7
氮
N
8
氧
O
9
氟
F
10
氖
Ne
各电子层的电子数
K L MN 1 2 21 22 23 24 25 26 27 28
+12 2 8
2
失去2个 电子
+12
2
8
Mg
Mg2+
+8 2 6
得到2个 电子
+8
2
8
O
O2-
氧化镁的形成
Mg
+12
O
+8
！ 解
Mg2+ 决
+12
O2-
+8
结论：原子都有趋于8电子（有些2电子） 稳定结构的倾向，因此活泼元素原子在 反应中会发生电子得失。
元素 化合价 原子最外层 失去（或得到）电 电子数目 子数目
倒数第三层最多只能容纳32个电子
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原子结构模型演变历史
一、引言
原子是物质的最基本单位，研究原子结构模型的发展历程是物理学的重要组成部分。
本文将从经典原子结构模型、量子力学原子结构模型到现代原子结构模型三个阶段进行详细阐述，以展示原子结构模型的演变历史。
二、经典原子结构模型
1. 道尔顿原子模型
19世纪早期，英国化学家道尔顿提出了第一个经典原子结构模型。
他认为原子是不可分割的，是质点球体，且不同元素的原子具有不同的质量。
2. 汤姆逊原子模型
1897年，汤姆逊发现了电子，提出了“面包状模型”，即认为原子是一个正电荷均匀分布的球体，电子均匀地分布在球体内。
3. 卢瑟福原子模型
1909年，卢瑟福进行了一系列散射实验，发现了原子的核心，并提出了著名的卢瑟福原子模型。
该模型认为原子是由一个极小、带正电荷的核心和绕核心运动的电子构成，电子围绕核心运动，类似于行星围绕太阳运动。
三、量子力学原子结构模型
1. 波尔原子模型
1913年，丹麦物理学家波尔提出了量子力学的原子结构模型，也称为波尔原子模型。
他认为电子只能在特定的能级轨道上运动，每个轨道对应一定能量。
当电子跃迁到较低能级时，会放出光子。
2. 德布罗意波动力学模型
1924年，法国物理学家德布罗意提出了物质粒子也具有波动性的假设，即德布罗意波动力学模型。
他认为电子的运动状态可以用波函数描述，波函数的平方表示电子在空间中的概率分布。
四、现代原子结构模型
1. 薛定谔方程
1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了薛定谔方程，用于描述电子的波动性和粒子性。
这一方程成为量子力学的核心方程，被广泛应用于原子结构模型的研究。
2. 现代原子轨道模型
根据薛定谔方程解得的波函数，可以得到电子的能级和轨道分布。
根据这些信息，科学家们发展出了现代原子轨道模型。
该模型认为电子沿着不同的轨道分布，每个轨道可以容纳一定数量的电子。
3. 量子力学云模型
云模型是对电子位置的概率分布进行可视化的一种方法。
该模型认
为电子不是精确地位于轨道上的某一点，而是存在于一定的空间区域，被称为电子云。
五、结论
原子结构模型的演变历程充分展示了人类对原子结构认识的不断深化和发展。
从经典原子结构模型到量子力学原子结构模型，再到现代原子结构模型，我们逐渐揭示了原子内部的奥秘。
这些模型的建立和发展为我们理解物质的微观世界提供了重要的理论基础和指导。
随着科学技术的不断进步，相信我们对原子结构的认识还将不断深入，为人类创造更多的科学和技术奇迹。