高中化学人类对原子结构的认识 (2)苏教版必修一
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卢瑟福(Ernest Rutherford)(2)--叩开原子的神秘大门东方和西方的哲学家虽然早就提出过原子的概念,可是一直到19世纪初,在道尔顿时代,化学家才正式建立起原子学说。
当时,在化学家的心目中,原子是组成物质的基本微粒,但原子本身却是一种没有结构的固体小球。
最早认识到原子结构的复杂性,并提出比较完整的原子模型的科学家当推卢瑟福。
卢瑟福的第一项重要研究是对原子物理学起了重大推动作用的放射性研究。
他发现铀发出的放射线穿过金属箔时,其中存在着两种类型的射线,一种容易被金属箔吸收;另一种则具有较大的穿透能力,他把这两种射线命名为α射线和β射线。
他又研究了镭发射出来的放射线,它们在强磁场的作用下会分成三部分:一部分偏转较小并带正电,它就是上面所说的α射线;第二部分偏转较大并带负电,它是β射线;第三部分不发生偏转,但是穿透力最强,卢瑟福称它为γ射线。
后来,他又证实了α射线就是带正电的氦离子流,它是一种粒子,所以又称为α粒子。
1903年,卢瑟福和索迪证明了射气就是氦。
氦的正离子就是α粒子,而且从某些原子的衰变反应中产生的α粒子具有巨大的速度和能量。
因此,卢瑟福意识到α粒子将在把具有某一原子量的元素变为具有另一原子量的元素的反应中起到关键性的作用。
1904年,卢瑟福的名著《放射性》出版,为之他花费了不少心血,也因此受到了物理界的普遍推崇。
1907年,卢瑟福开始主持曼彻斯特实验室的工作,这是当时在全世界仅次于汤姆生领导的卡文迪许实验室的物理实验室。
在那里,卢瑟福发现了他一生中最伟大的发现:“行星系式”的原子模型。
卢瑟福在对α粒子穿透力的进一步实验研究中发现,当一束α粒子穿过金属箔时,大多数α粒子在金属箔中“如入无人之境”,可以大摇大摆地通过。
这一发现说明:固体中原子间并不是密不可入的,内部一定有许多空隙。
实验还发现:有一部分α粒子发生了散射现象,即少数α粒子好象被什么东西挤了一下,因而行动轨迹发生了一定角度的偏转;甚至有个别的α粒子完全被反弹回来。
第三单元人类对原子结构的认识第2课时原子核外电子排布◆教学目标1.认识和了解原子核外电子的排布规律,并能运用原子结构示意图表示原子核外电子的排布。
2.初步认识“结构决定性质”的思想,能从原子核外电子的排布理解元素所对应的性质。
◆教学重难点1.原子核外电子排布规律。
2.原子核外电子排布与元素性质的关系。
教学过程导入新课上节课我们学习了原子结构的知识,了解了原子的构成。
科学实验证明,原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。
原子核是由质子和中子构成的。
我们知道,原子的体积很小,与原子相比,原子核的体积更小。
如果把原子比作一个体育场,那么原子核只相当于体育场中的一只蚂蚁。
因此,原子核外有很大的空间,电子就在这个空间里运动。
核外电子的运动与宏观物体不同:我们不能测定或计算它在某一时刻所在的位置,也不能描绘出它的运动轨道。
那么我们如何描述原子核外电子的运动?讲授新课教学环节一:原子核外电子排布【讲解】核外电子的分层排布(1)经过长期研究,人们发现,含多个核外电子的原子中,电子运动的主要区域离核有远有近,能量较低的电子通常在离核较近的区域内运动,能量较高的电子通常在离核较远的区域内运动,可以认为电子在原子核外是分层排布的。
人们把核外电子运动的不同区域看成不同的电子层,各电子层由内向外的序数n依次为1、2、3、4、5、6、7……分别称为K、L、M、N、O、P、Q……电子层(2)核外电子排布的一般规律:•电子在原子核外排布时,总是尽量先排在能量最低的电子层,即最先排K层,当K层排满后,再排L层等。
•原子核外各电子层最多能容纳的电子数为2n2。
•最外电子层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时,最多只能容纳2个电子)电子在原子核外的运动状态是相当复杂的,在之后的课程中,会进一步学习。
教学环节二:核外电子的表示方法【过渡】怎样简明方便地表示核外电子的分层排布呢?【讲解】人们常用原子结构示意图表示原子的核外电子排布。