【W】化学真正成为一门科学是从什么时候开始的呢？
(是从道尔顿提出近代原子学说，阿佛加德罗提出分子概念，形成了原子-分子论以
后。

)
【A】我们现在都知道原子中有原子核和电子组成，但20世纪初，人们连原子都看不见，怎么会知道原子中有一个比原子还小得多的核呢？又如何知道原子核的性质的
呢？
一、从古典原子论到葡萄干面包原子模型
【W】对物质的构成，早在古代就有不少的观点，谈谈看书后感想
在科学发展的今天，看他们的观点当然有很不完善的地方，甚至是错误的。

但在科
学十分落后的当时，他们能提出这样的观点，实在是一件了不起的事情，体现了先
辈们敏锐的洞察力和丰富的想象力。

是值得我们后人学习的。

【W】最早提出原子论的是古希腊哲学家德模克利特，他认为物质是由许多微粒组成的，这些微粒叫原子，意思是不可分割。

但为什么最终古代原子学说无法确立，其原因是
什么呢？(任何科学结论确立必须由实验来验证，古代的原子学说只是凭想像并无
实验根据。

这是一个原因，另一个原因是当时人们崇尚上帝，并不相信科学。

) 【W】化学开始成为一门科学，是道尔顿提出了近代的原子学说请凭借你现有的知识对道尔顿的原子学说来作一个评价。

【A】道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用，但我们现在知道原子并不是实心、不能再分的小球，而在当时人们认识到这一点是因为1897年英国科学汤姆生从阴极射线的
研究中发现了电子，从此，人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子也有一
定的结构。

怎么会从电子想到原子是有结构的呢？
(物质在通常情况下显电中性，而物质中既然存在带负电的电子，那么一定还存在
带正电荷的部分。

对原子来说，它所带的正电荷的电量必然与其电子的负电荷的电
量相等。

)
【W】那么原子的结构到底是怎样的呢？如果你处在当时情况，你会怎样想象原子的结构呢？
【A】为了研究原子的内部结构，1903年汤姆生提出了一种葡萄干面包原子模型。

他认为整个原子就好象是一个均匀分布的正电荷的球，而电子则均匀地分布在这些正电荷之
间。

就好象葡萄干面包一样。

虽然汤姆生的原子模型与我们现在知道的大不相同，但毕竟它指出了原子是有结构
的，使人们对原子结构认识又进了一步。

人类对原子结构的探索有重要突破，是从发现天然放射现象开始的。

二、从X射线到元素放射性的发现
1
【W1】元素的放射性现象是谁发现的
(法国的物理学家贝可勒尔在研究荧光矿物的性质时发现的，它在研究荧光矿物的
性质时发现，硫酸钾铀能够发射出一种穿透力很强、并可使照相底片感光的不可见射线，这种现象就称为天然的放射性现象。

物质发射出射线的性质叫放射性，具有放射性的元素叫做放射性元素，人们发现原子序数84以后的所在元素都具有天然
放射性。

【W2】从放射性元素中放射出来的射线有几种？射线从哪里来的？它们的带电情况如何？
(从实验装置图中看出射线的种类有三种。

因为射线在电场的作用下分成了三束它
们分别称为α射线、β射线、γ射线。

它们的带电情况α射线带正电，β射线带负
电、γ射线不带电。

进一步的研究表明：α射线是一种高速的α粒子流，而α粒子
就是氦的原子核，它带2个单位的正电荷，β射线是一种高速的β粒子流，β粒子
就是电子，带一个单位的负电荷。

γ射线则是一种高速的γ光子流，即波长很短
的
电磁波，具有很大的能量，它不带电，因而在电场中不发生偏转。

【W3】电子的发现和元素的放射性现象说明了什么？
(原子不是不可再分的微粒，原子还可以再分，原子是有结构的)。

三、原子结构的行星模型
【W】为了研究原子的内部结构，1903年汤姆生提出了一种原子模型，即葡萄干面包原子模型。

然而这仅仅是一种猜测，到底这么样，还必须用实验来证明。

科学研究的一般过程是：发现问题-提出假设-实验验证-得出结论-推广应用。

为了证实汤姆生的
原子模型，英国科学家卢瑟福和他的合作者做了用α粒子轰击金箔的实验，这就
是
著名的α粒子散射实验。

(利用多媒体演示α粒子散射实验。

)
【W】α粒子散射实验的目的是什么？(验证汤姆生的原子模型。

)
【W】如果汤姆生的原子模型成立的话，实验结果应该怎样？
(由于电子质量很小，α粒子碰到它影响不大，即电子不可能使α粒子发生大角度
散射；又因为正电荷分布均匀，α粒子受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分抵消，
故运动方向不会发生明显改变。

所以带正电荷的高速α粒子应当都能穿过金箔，
就
如子弹打在面包上能直接穿过去一样。

【W】什么叫α粒子散射现象？
(绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数却发生了较大的偏转，并
有极少数α粒子偏转角超过900，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到1800，这种现
象叫α粒子散射现象
【A】α粒子散射实验分析：
(1)绝大多数绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进说明什么？
2
(原子是中空的)
(2)极少数α 粒子偏转角超过 900
，有的甚至被弹回说明什么？
(原子中存在着很小的带正电荷的核。

原子的全部正电荷及几乎全部质量都集中在 核里，只有电量和质量都较大才会这样。

【W 】为了解释大角度散射的实验结果，卢瑟福在 1911 年提出了关于原子结构的全新模型
即-行星模型。

行星模型：在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量 都集中在核里，带负电的电子在核外空间里作高速旋转。

依据α 粒子散射实验可以 估算出原子核大小约在 10-15~10-14m ，原子的半径约为 10-10m 。

两者相比，原子 核的半径是原子半径的万分之一。

如果说，一个原子像一座十层高楼那样大的话，
那么原子核只有一粒豆子那么小。

卢瑟福的核式结构模型较好的解释了α 粒子大角度散射问题。

但人们还有疑问：电子带负电，原子核带正电，异性电荷相吸，为什么运转中的电
子不会掉到原子核上去呢？玻尔根据科学实验和物理学的理论指出，原子核外有固
定的轨道，电子只能在这些固定的分层的轨道上运动，原子核外有多个电子时，这
些电子的排布遵循一定的规律。

我们现在书中的原子结构示意图表现的就是玻尔的
原子模型。

几代科学家都投身于原子结构的研究，经过近百年的努力，人们认识到，原子中的
电子以极高的速度在极小的原子核外空间运动，它们的运动状况并不像宏观物体那
样有固定的轨道，它们的运动状况只能用电子在核外某空间单位体积中出现机会的
多少来描述，电子只是在些区域出现的机会较多。

后来，人们又发现构成原子的微粒不只是质子、中子、电子，还有正电子、介子、
超子等基本粒子。

20 世纪 70 年代以美籍华人丁肇中教授为首的实验小组又发现新
的基本粒子-J 粒子和胶子。

人类对原子结构的认识还在不断深化，科学的新发现一个个涌现，原子王国的秘密
一个个被揭开，为了彻底揭开原子的秘密，科学家仍在不断努力。

【总结】回顾人们认识原子结构的过程：
观察、猜测
α 粒子散射实验
大量实验 电子与放射现象的发现
汤姆生的
卢瑟福的原
古 代 原
道尔顿的
葡萄干面
子结构的行
子学说
原子论
包原子模
星模型
3。