内容发布更新时间 : 2024/11/14 11:47:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

学习必备 精品知识点

1.1 从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型

【学习目标】1了解原子结构的模型

2掌握原子结构各微粒之间的关系

【学习内容】

科学家的探索之旅

约翰·道尔顿 约瑟夫·约翰·汤姆生

约翰·道尔顿（1766—1844）是英国化学家、物理学家。1808年他发表了《道尔顿原子学》，从而被誉为原子理论的创建人。他认为原子是构成物质的最小微粒，不可再分。

约瑟夫·约翰·汤姆生，(Joseph John Thomson)1856年12月18日生于英国曼彻斯特郊区。1876年入剑桥大学三一学院，毕业后，进入卡文迪许实验室。1884年，年仅28岁便当选为皇家学会会员。同年末，又继瑞利之后担任卡文迪许实验室教授，第一个原子结构模型—葡萄干面包模型的提出者。

欧内斯特·卢瑟福是汤姆生的研究生（Ernest Rutherford，1871年8月30日－1937年10月19日），新西兰著名物理学家，被称为核物理之父，开拓了原子的轨道理论，特别是在他的金箔实验中发现了卢瑟福散射现象，而且提出了新的原子结构模型—卢瑟福原子结构模型。

欧内斯特·卢瑟福（1871－1937）

1895年德国物理学家伦琴发现了一种能穿透 金属箔、硬纸片、玻璃等并能通过黑纸感光的射 线，由于本质不清楚故命名为X射线，而且不同

金属有自己的特征射线，并用他的发现为夫人拍 伦琴夫人的手

学习必备 精品知识点

了第一张手骨照片。于是人们得出结论：原子可能还不是最小的。

伦琴的发现引起了研究射线的热潮，在此过程中法国物理学家发现了铀的放射性。而我们熟知的居里夫人对此做进一步研究发现了钋和镭。天然放射性物质放射出几种不同的射线，都是原子核自发裂变产生的。由此可见原子是不可再分的说法已存在问题。

通过对阴极射线的研究，后来汤姆生又发现阴极射线是带负电的，并命名为电子。由此，汤姆生提出了模型—葡萄干面包模型。道尔顿的原子结构模型被彻底否定了。

α粒子散射实验

葡萄干面包模型

1909年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和罗斯顿用α粒子轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。

据推算：根据汤姆孙原子模型α粒子穿过金箔时产生大角度散射的几率是10-3500，最大散射角不超过10°，（下图）——实验前预言的α粒子穿过金箔时的结果。

类比：α粒子的质量是电子的7000倍左右，相当于7kg的铅球滚动时碰到1g的乒乓球，铅球的运动速度会改变吗？

（2）α粒子通过时原子正电部分对它产生的库仑斥力的影响，因为正电荷在球体内均匀分布，所以两侧的斥力绝大部分相互抵消，也不会使运动方向发生较大改变。 α粒子散射实验结果（上图）

结论：绝大部分的α粒子都直线穿了过去，极少数α粒子穿过时发生偏转，个别α粒子竟然偏转了180°。

实验结果与之前的预测完全不一致，所以原子结构模型须重新构思。

因此，卢瑟福结合实验结果和计算提出原子结构的行星模型（solar systerm model），即原子是由带正电荷的、质量很集中的、体积很小的核和在它外面运动着的带负电荷的电子组成的，就像行星绕太阳运转一样。

卢瑟福原子模型

原子是由原子核和电子构成 原子核是由质子和中子构成

卢瑟福原子结构模型图

学习必备 精品知识点

1.2 原子结构、同位素

【学习目标】

知道原子的结构、知道同位素的概念 【学习内容】

1．原子中微粒间的数学关系： 构成原子的粒子 电性和电量 质量/kg 相对质量 电 子 1个电子带1个单位负电荷 9.109×10－31质 子 1个质子带1个单位正电荷 1.673×101.007 －27中 子 不显电性 1.675×10－27 1/1836（电子与质子质量之比） 1．008

??质子Z个原子核??中子(A?Z)个?原子???A核外电子Z个(X)? Z

质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）

核电荷数＝元素的原子序数＝质子数＝核外电子数 2．元素符号角标含义

A——代表质量数 Z——代表核电荷数

c——代表离子所带的电荷数 d——代表化合价 e——代表原子个数

3．同位素

（1）概念：质子数相同，中子数不同的原子是同一种元素的不同原子，互称同位素。 （2）同位素的质量数不同，核外电子数相同，化学性质相同。

（3）同位素的不同原子构成的单质是化学性质几乎相同的不同单质。

+d A c+ - - Z e

X （4）同位素构成的化合物是不同的化合物，H的物理性质不同，化学性OD、OT、O222质几乎相同。

（5）元素的相对原子质量（元素的原子量）：这种元素的各种同位素的相对原子质量的平均值。 （6）元素的近似相对原子质量：用同位素的质量数代替相对原子质量进行计算得出的数值。

4．相对原子质量的有关计算 在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子百分比一般是不变的。我们平常所说的某种元素的相对原子质量，是按各种天然同位素原子丰度算出来的平均值。下面，我们介绍各元素相对原子质量平均值的算法。

设问：对于具有同位素原子的元素来讲，应该怎样求其同位素的相对原子质量呢？

如8O的相对原子质量可以通过以下数值求出：已知一个8O的质量为2.657×10-26 kg，一个6C的质量为1.993×10-26 kg，

121818