3.3原子的结构 古希腊时期,哲学家们曾经对万物的本质做出思考,受限于当时的科技水平,所以得出了物质世界是“沙”,所有的物质都是由非常小的沙粒构成的,他们的观点与今天的“积木”类似。 《西方哲学史》摘录:原子论学派的创始人是留基伯和德谟克利特(前460-前370),认为原子是物理上不可分的微粒,也就是说,它不可能在物理上被分割成部分,所有的原子在质上是相同的,他们是非常小而紧密的物理单元。 有些物质是由分子构成的: 有些物质是由原子构成的: 而这些物质发生化学变化的时候,是分子分解为原子,原子重新构成新分子。所以化学变化的最小粒子是原子,这也是化学变化的本质。 通过上面球棍模型我们也能看到,化学变化到原子这,就不再分了。 一滴水放大无数倍,能得到水分子,水分子放大无数倍,能得到氢原子氧原子,那么这些原子再放大无数倍呢?是否有内部结构呢? 1 原子模型发展历史 英国物理学家汤姆生(1856-1940),于1897年通过实验证明了电子的存在,并于1904年提出原子结构模型:葡萄干蛋糕模型。 1912年,汤姆生的学生英国物理学家卢瑟福(1871~1937)根据实验现象提出了原子核式结构模型。1919年,卢瑟福做了轰击氮原子核的实验,发现了质子。卢瑟福的学生,丹麦物理学家玻尔(1885-1962),于1913年在卢瑟福模型的基础上,他提出了电子在核外的轨道,1919年,美国物理学家化学家欧文·朗缪尔,建议所有电子都分布于一层层同心的(接近同心的)、等厚度的球形壳。解决了原子结构的稳定性问题,描绘出了完整而令人信服的原子结构学说。 1932年,卢瑟福的学生英国物理学家詹姆斯·查德威克认为居里夫妇对一项实验的解释有问题,重复研究了这项实验,发现了中子。 至此,原子结构模型基本确定:核式模型,类似太阳系。 2 原子的结构 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。 原子核居于原子的中心,比原子小得多,半径只有原子半径的几万分之1。如果把原子比作一个体育场,那么原子核只相当于一只蚂蚁。原子里有很大的空间,电子就在这个空间做高速运动。 3 原子核的结构 原子核,也有内部结构,由质子和中子构成。 这些微粒所带的电性: 原子核:1个质子带1个单位的正电荷,中子不带电; 核外电子:1个电子带一个单位的负电荷。 如上图,质子就可以画成一个圈一个加号,中子就画成个空圈,电子就是一个圈里一个减号。 有时候这些微粒带什么电,好像不好记,那就这样记:如下图(质子的“质”中间有个十字,电子的“电”里面有个横)。 之前我们知道,一个质子带一个单位正电荷,原子核有几个质子就带了几个单位的正电荷。所以原子核所带的电荷的数量称为核电荷数。 一个电子带1个单位负电荷。所以把原子核外面的电子的数量,称为核外电子数。 上图,核电荷数就是3,中子数是2,核外电子数是3. 4 原子中各种“数”的规律 那么原子中,这些数量有没有规律,请看几种原子构成的表格: 通过观察,我们可以得出结论: 1. 原子中,核电荷数=质子数=核外电子数(中子不带电,所以核电荷数—原子核所带的电荷数就等于质子数) 2. 有些原子没有中子(中子不是必须有的); 3. 质子和电子是必然有的。 在原子中,有几个加号就有几个减号,有几个质子就有几个电子,核电荷数=核外电子数,正负电荷数量相等,所以原子呈电中性(理解为正负电性抵消了,正负谁也不多)。 5 总结 公众号:河北中考化学 人教版,2011年修订课标 翻转课堂 数据分析 |
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