人类对原子结构的认识原子结构模型的演变【目标浏览】1.了解人类对原子结构的认识过程,理解微观世界的基本研究方法
2.理解目前的原子结构模型3.掌握元素的化合价与元素原子核外电子变化的关系4.从人类对原子结构的认识,理解科学是在不断发展前进的
【启迪思维】例1对宏观物体的运动,可以用经典力学来描述
例如火车在轨道上奔驰,人造卫星按一定轨道围绕地球运行,都可以测定或根据一定的数据计算出它们在某一时刻所在的位置和速度,并能描绘出它们的运动轨迹
而在原子核外运动的电子则不同,它不遵循经典力学的规律,必须用20世纪初创立的量子力学理论来描述
试解释其原因
简析从宏观物体与微观粒子不同分析
答案因原子核外电子质量小、运动速度快、范围小
例2现代研究证明:电子在核外空间所处的位置及其运动速度不能同时准确地确定
为了描绘核外电子的运动情况,在量子力学上采用了统计的方法,即对一个电子多次的行为或许多电子的一次行为进行总的研究
右图是对氢原子核外一个电子千百万次的运动状态统计而得,人们形象化地称之为“电子云”(呈三维对称)
试回答下列问题
(1)从图中千百万次运动状态的统计结果,你能得出什么结论
(2)离核越近,电子的能量越;离核越远,电子的能量越
请说明你是怎样得出这一结论的
简析(1)从统计结果中小黑点的疏密分析
(2)从物质的运动,总是趋于能量最低来分析
答案(1)距原子核越近,电子出现的机会越多;距原子核越远,电子出现的机会越少
(2)低高因离核越近,电子云的密度越大,离核越远,电子云的密度越小
例3爱因斯坦说过这样一句名言:“想象力比知识更重要
”以人们对原子结构的认识过程为基础,请对此名言进行评价
简析此类问题在回答时,要从三个方面去考虑
一是题中阐述的问题;二是从何角度去分析;三是最后的结论是什么
答案人的想象力是无限的,对新的体系进行想象,并能通过实验去验证,则将推动社会的进步