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原子结构模型(-)

更新时间:2024-04-05 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

原子结构模型的发展历史3W9物理好资源网(原物理ok网)

玻尔原子模型3W9物理好资源网(原物理ok网)

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1803年,英国自然科学家约翰·道尔顿(英国化学家、物理学家)3W9物理好资源网(原物理ok网)

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道尔顿提出了世界上第一个原子理论模型,称为原子实心球模型,并认为:3W9物理好资源网(原物理ok网)

(1)化学元素是由不可分割的基本粒子——原子组成的。 他认为原子是所有化学变化中最小的不可分割的单位。 原子是固体、不可分割的实心球,原子是构成物质的基本粒子。3W9物理好资源网(原物理ok网)

(2)同一元素的原子性质和质量相同,不同元素的原子性质和质量不同。 原子质量是元素的基本特征之一。3W9物理好资源网(原物理ok网)

(3)当不同元素结合时,原子以简单的整数比结合。 推导并通过实验证明倍增定律。 如果一种元素的质量固定,那么各种化合物中另一种元素的质量一定是简单的整数比。3W9物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿将古老模糊的原子假说发展成为科学的原子理论。 他第一次把原子从哲学带入科学研究领域,将科学从古代炼金术中解放出来,为现代化学的发展奠定了重要基础。 基础。3W9物理好资源网(原物理ok网)

恩格斯曾称赞道尔顿为“现代化学之父”。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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固体球原子模型3W9物理好资源网(原物理ok网)

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1903 年,约瑟夫·约翰·汤姆森3W9物理好资源网(原物理ok网)

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1897年,汤姆逊发现阴极射线实际上是电子,并第一个提出电子。3W9物理好资源网(原物理ok网)

1903年和1907年又作了进一步改进,提出了原子的葡萄干面包模型,认为原子是一个球体,是一个均匀分布着正电荷的粒子球,球体内均匀分布着带正电的物质,一个带负电的电子。 它们一一镶嵌在整个球体的同心环中,并在平衡位置产生微小的振动,中和正电荷,从而使整个原子呈中性。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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汤姆逊模型,你也可以把这个模型想象成西瓜果肉中长有枝条的西瓜籽,称为“西瓜模型”(又名话梅布丁模型、枣糕模型、葡萄干包子布丁模型)3W9物理好资源网(原物理ok网)

葡萄干面包原子模型奠定了现代核理论的基础。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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葡萄干面包原子模型3W9物理好资源网(原物理ok网)

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1909年,汉斯·盖革和恩斯特·马斯登(Jishi.Y)在卢瑟福的指导下,用α射线轰击薄金箔,发现绝大多数α粒子(带正电)都畅通无阻地穿过,并且偏转角度很小。 大约1/8000的α粒子会以大于90°甚至150°的大角度散射玻尔原子模型,极少数会被反弹回来。3W9物理好资源网(原物理ok网)

根据葡萄干面包模型,α粒子应该全部反弹回来,而不是穿过“墙”。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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α粒子散射实验3W9物理好资源网(原物理ok网)

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1911年,英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验成功证实原子中心存在原子核(该实验被评为“物理学界最美丽的实验”之一),并提出了行星模型的原子结构。 电子围绕原子核运行,就像太阳系中的行星围绕太阳运行一样。 原子核位于原子内部。 它体积小玻尔原子模型,但质量很大,并且带正电,就像绕太阳运行的行星一样。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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由于他的原子模型,他被称为原子物理学之父。3W9物理好资源网(原物理ok网)

星系模型很快就遇到了大麻烦。 根据经典电磁理论,绕原子核旋转的电子会发出电磁辐射并失去能量,瞬间落入原子核中。 行星原子模型明显与实际情况不符,这让卢瑟福很头疼。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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行星原子模型(核结构模型)3W9物理好资源网(原物理ok网)

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1912年,玻尔基于卢瑟福的行星模型引入了普朗克的量子概念。 他提出了原子核外电子的量子化轨道,解决了原子结构的稳定性问题,勾勒出完整、完整、令人信服的原子结构理论。 他假设核外电子的轨道是分离的、不连续的(电子在核外一定轨道上绕核高速运动),即量子化。3W9物理好资源网(原物理ok网)

量子轨道原子模型将量子假说扩展到原子内部的能量。 假设原子只能通过分离的能量量子来改变其能量,即原子只能处于分离的静止轨道上,最低的静止状态就是原子。 正常状态。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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【量子化轨道原子模型给出了这样一个原子图像:电子在一些特定的可能轨道上围绕原子核做圆周运动,距离原子核越远,能量越高; 可能的轨道由电子的角动量 h/2π 的整数倍决定; 当电子在这些可能的轨道上运动时,原子既不发射也不吸收能量; 原子只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时才会发射或吸收能量,而发射或吸收的辐射是单一频率,辐射的频率与能量的关系用公式E=hν表示。 以氢原子为例,假设氢原子核外电子的轨道不是连续的,而是离散的。 在轨道上运行的电子具有一定的角动量(L=mvr,其中m为电子质量,v为电子线速度。r为电子线轨道半径),只能取如下: =n(h/2π)n=1,2,3,4,5,6...]3W9物理好资源网(原物理ok网)

玻尔的原子理论首次将量子概念引入原子领域,提出了稳态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规则,成功地解决了原子结构的稳定性问题。 玻尔的理论扩大了量子论的影响,加速了量子论的发展。3W9物理好资源网(原物理ok网)

不幸的是,玻尔的量子轨道原子模型只能有效地描述结构最简单的氢原子。 但对于稍微复杂的原子如氦原子,玻尔理论无法解释其光谱现象。 这说明玻尔理论还没有完全揭示微观粒子运动的规律。3W9物理好资源网(原物理ok网)

它的缺点是保留了经典粒子的概念,仍然把电子的运动视为经典力学描述的轨道运动。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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量子轨道原子模型3W9物理好资源网(原物理ok网)

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1926年,奥地利学者薛定谔根据德布罗意关系对电子运动进行了适当的数学处理,提出了二阶偏微分薛定谔方程。 这个方程的解的模的平方,用三维坐标图表示,就是电子云。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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【电子云是电子在原子核外空间分布的统计表示(单位体积空间内电子出现概率的图形表示)。 电子具有波粒二象性,并不像宏观物体的运动那样有确定的轨道。 无法准确预测某个时刻电子会出现在核外空间的哪个位置。 我们只能知道它出现在某个地方的概率。 单位体积内出现电子的概率用小白点的密度来表示。 小白点密集的区域表示电子出现的概率密度高,小白点稀疏的区域表示电子出现的概率密度小。 它看起来像一个乐队。 带负电的云围绕着原子核,因此称为电子云。 】3W9物理好资源网(原物理ok网)

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电子云原子模型3W9物理好资源网(原物理ok网)

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在微观量子世界中,人类只能依靠模型来理解亚原子粒子。3W9物理好资源网(原物理ok网)

在不同的历史时期,不同的模式可以解决不同的问题。 没有正确或错误的模型。3W9物理好资源网(原物理ok网)

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