3.3原子的結(jié)構(gòu) 古希臘時(shí)期,哲學(xué)家們?cè)?jīng)對(duì)萬(wàn)物的本質(zhì)做出思考,受限于當(dāng)時(shí)的科技水平,所以得出了物質(zhì)世界是“沙”,所有的物質(zhì)都是由非常小的沙粒構(gòu)成的,他們的觀點(diǎn)與今天的“積木”類似。 《西方哲學(xué)史》摘錄:原子論學(xué)派的創(chuàng)始人是留基伯和德謨克利特(前460-前370),認(rèn)為原子是物理上不可分的微粒,也就是說(shuō),它不可能在物理上被分割成部分,所有的原子在質(zhì)上是相同的,他們是非常小而緊密的物理單元。 有些物質(zhì)是由分子構(gòu)成的: 有些物質(zhì)是由原子構(gòu)成的: 而這些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的時(shí)候,是分子分解為原子,原子重新構(gòu)成新分子。所以化學(xué)變化的最小粒子是原子,這也是化學(xué)變化的本質(zhì)。 通過(guò)上面球棍模型我們也能看到,化學(xué)變化到原子這,就不再分了。 一滴水放大無(wú)數(shù)倍,能得到水分子,水分子放大無(wú)數(shù)倍,能得到氫原子氧原子,那么這些原子再放大無(wú)數(shù)倍呢?是否有內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢? 1 原子模型發(fā)展歷史 英國(guó)物理學(xué)家湯姆生(1856-1940),于1897年通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了電子的存在,并于1904年提出原子結(jié)構(gòu)模型:葡萄干蛋糕模型。 1912年,湯姆生的學(xué)生英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福(1871~1937)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。1919年,盧瑟福做了轟擊氮原子核的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。盧瑟福的學(xué)生,丹麥物理學(xué)家玻爾(1885-1962),于1913年在盧瑟福模型的基礎(chǔ)上,他提出了電子在核外的軌道,1919年,美國(guó)物理學(xué)家化學(xué)家歐文·朗繆爾,建議所有電子都分布于一層層同心的(接近同心的)、等厚度的球形殼。解決了原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題,描繪出了完整而令人信服的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。 1932年,盧瑟福的學(xué)生英國(guó)物理學(xué)家詹姆斯·查德威克認(rèn)為居里夫婦對(duì)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的解釋有問(wèn)題,重復(fù)研究了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了中子。 至此,原子結(jié)構(gòu)模型基本確定:核式模型,類似太陽(yáng)系。 2 原子的結(jié)構(gòu) 原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成。 原子核居于原子的中心,比原子小得多,半徑只有原子半徑的幾萬(wàn)分之1。如果把原子比作一個(gè)體育場(chǎng),那么原子核只相當(dāng)于一只螞蟻。原子里有很大的空間,電子就在這個(gè)空間做高速運(yùn)動(dòng)。 3 原子核的結(jié)構(gòu) 原子核,也有內(nèi)部結(jié)構(gòu),由質(zhì)子和中子構(gòu)成。 這些微粒所帶的電性: 原子核:1個(gè)質(zhì)子帶1個(gè)單位的正電荷,中子不帶電; 核外電子:1個(gè)電子帶一個(gè)單位的負(fù)電荷。 如上圖,質(zhì)子就可以畫成一個(gè)圈一個(gè)加號(hào),中子就畫成個(gè)空圈,電子就是一個(gè)圈里一個(gè)減號(hào)。 有時(shí)候這些微粒帶什么電,好像不好記,那就這樣記:如下圖(質(zhì)子的“質(zhì)”中間有個(gè)十字,電子的“電”里面有個(gè)橫)。 之前我們知道,一個(gè)質(zhì)子帶一個(gè)單位正電荷,原子核有幾個(gè)質(zhì)子就帶了幾個(gè)單位的正電荷。所以原子核所帶的電荷的數(shù)量稱為核電荷數(shù)。 一個(gè)電子帶1個(gè)單位負(fù)電荷。所以把原子核外面的電子的數(shù)量,稱為核外電子數(shù)。 上圖,核電荷數(shù)就是3,中子數(shù)是2,核外電子數(shù)是3. 4 原子中各種“數(shù)”的規(guī)律 那么原子中,這些數(shù)量有沒(méi)有規(guī)律,請(qǐng)看幾種原子構(gòu)成的表格: 通過(guò)觀察,我們可以得出結(jié)論: 1. 原子中,核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)(中子不帶電,所以核電荷數(shù)—原子核所帶的電荷數(shù)就等于質(zhì)子數(shù)) 2. 有些原子沒(méi)有中子(中子不是必須有的); 3. 質(zhì)子和電子是必然有的。 在原子中,有幾個(gè)加號(hào)就有幾個(gè)減號(hào),有幾個(gè)質(zhì)子就有幾個(gè)電子,核電荷數(shù)=核外電子數(shù),正負(fù)電荷數(shù)量相等,所以原子呈電中性(理解為正負(fù)電性抵消了,正負(fù)誰(shuí)也不多)。 5 總結(jié) 公眾號(hào):河北中考化學(xué) 人教版,2011年修訂課標(biāo) 翻轉(zhuǎn)課堂 數(shù)據(jù)分析 |
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