第十章 从粒子到宇宙 第1节 探索微观 1.知道物质都是由分子组成； 2.知道分子是保持物质化学性质不变的最小微粒； 3.知道分子由原子组成，了解原子结构的两种模型； 4.掌握原子的结构； 5.知道原子核的结构。 为什么会“水滴石穿”？ 年代久远的铜像的手为什么会变小？ 知识点一：关于物质结构的猜想 为什么铁铲用久会变薄？ 当人走近花园时，为什么很远就能闻到花香？ 古希腊的哲学家德谟克里特，通过不断观察这些现象，不断思考。他认为，石块铜像的手、花粉.....他们都是很微小地一点一点散失的。因此，他猜想，大块物体是由极小的物质粒子组成的。 德谟克里特把这钟物质叫做“原子”，这个词的意思是“不可再分割的颗粒”。 德谟克里特 我国古代思想家对物质结构曾提出过很多猜想。 早在公元前11世纪，我国古代就有一种“五行说”，认为自然界是由金、木、水、火、土五种基本物质构成的。战国时期成书的《中庸》里写道：“语小，天下莫能破焉。”意思是说，世界上存在着很小很小、不可能再分割的东西。其实，这就是原子思想的萌芽。 知识点二：物质是由分子和原子构成的 1811年，意大利物理学家阿伏伽德罗首先把自然界中保持物质化学性能不变的最小微粒叫做分子。我们常见的物体，例如固体、液体或气体，无论大小、轻重有何不同，也无论是否有生命，都是由分子组成的。 DNA（脱氧核糖核酸大分子结构图） 大多数分子直径尺度的数量级为10-10 m (0.1 nm)。 10-10m=0.1nm 分子质量也很小，如一个水分子的质量为3×10-26 kg。 分子不是组成物质的最小微粒，还可以再分割; 19世纪初，英国科学家道尔顿证明了原子的存在。 道尔顿 例如，一个水分子由一个氧原子和两个氢原子组成, 一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成。 大多数的分子是由多个原子组成的，叫做多原子分子。 有些分子是由单个原子构成的，叫做单原子分子。铁、铜、金、铂等大多数金属，它们的分子也就是原子。 还有比原子更小的粒子吗？ 思考 19世纪末，科学家用真空管进行放电实验时，发现真空管的阴极能发出一种射线。1897年，英国科学家汤姆孙（J. J. Thomson，1856—1940）进行了认真的实验研究，确定这种射线是由一种带负电的微粒构成的，它们来自原子的内部，他把这种微粒叫做电子。 知识点三：把原子“切开” 电子e是比分子、原子更小的物质微粒。它的质量me=9.11×10-31 kg，约等于氢原子质量的11837，半径小于10-16 m。 ? 电子的发现否定了原子不可再分的神话，使人们对物质结构有了更深入的认识 原子是否还再分？ 思考 知识点四：原子结构的两种模型 电子、原子都很小，无法用仪器对他们直接观察，只能借助实验，利用已有知识，通过想象、类比等方法，构建出他们的模型。其中最有影响的是汤姆孙和他的学生卢瑟福提出的两种原子结构模型。 汤姆孙”枣糕模型 汤姆孙认为，原子像一个实心球体，均匀分布着带着正电的粒子，电子镶嵌在其中，犹如糕中的枣儿，因此被称为“枣糕模型”。 α粒子散射实验 1911年，卢瑟福和他的助手进行了α粒子散射实验 卢瑟福 1911 年，卢瑟福基于 α 射线（带正电的粒子流）轰击金箔的实验，提出了他的原子结构模型：原子中间有一个带正电的核，它只占有极小的体积，却几乎集中了原子的全部质量，带负电的电子在核外绕核运动，这一模型被称为“核式结构模型”。 卢瑟福(1871-1937) α粒子散射实验示意图 卢瑟福的“核式模型”否定了汤姆孙的“枣糕模型”，但是它也并不是完美的。 现代社会更认可的“电子云模型” 知识点五：原子核的构成部分 科学家发现，氢原子结构最简单，核外只有一个电子。如果把电子的电荷量作为一个单位的负电荷量，则氢原子核的电荷量便是一个单位的正电荷量。这种具有单位正电荷量的氢原子核 ... ...
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