【精品】高中化学（大纲版）第一册 第五章 物质结构 元素周期律 第一节原子结构(备课资料)VIP免费

●备课资料1.“中子不带电，电子带一个单位的负电荷”的说法正确吗？在20世纪50年代前，科学界普遍认为“中子是不带电的粒子”，但近年来科学家通过高能物理实验发现，中子并不是完全不带电荷，而是其所带负电荷与正电荷的电量相等，电性相反，刚好抵消，所以中子呈电中性。中子不带电的说法不科学。科学家们发现不仅有带负电荷的负电子，还有带正电荷的正电子。负电子和正电子的质量相等，所带的电荷量也相等，但电性恰好相反。所以，我们所说的电子实际上是负电子，因此“电子带一个单位的负电荷”的说法应该改成“带一个负电荷的电子”。2.探索原子世界世界万物是由什么组成的？古希腊学者认为，土、气、火、水这四种元素是万物组成的本源，这叫“元素说”。对“元素说”持不同意见的古希腊学者德谟克利特认为，宇宙万物只有一种起源，那是一种极微小的颗粒，它小到不能再分割了，德谟克利特给它取了个名字——原子（这个名字的希腊原文意即不可再分割）。于是“原子论”与“元素说”展开了一场大辩论，辩论的结果是元素说胜利了。原子论为什么会失败呢？说来也不奇怪，水、火、土、木这些元素即使在古代都是随处可见的，人们看得见、摸得着。然而，原子是什么东西呢？有谁看到过原子吗？相比之下，元素说比原子论更直观、更实在，因此，在“世界是由什么组成的”这样一个哲学问题的争论中，元素说占了上风，而且统治了学术界达2000年之久。18世纪中叶，化学家们发现水可以分解为氢和氧，而且，人们从不同的“土”（矿石）中炼出铜、铁、金、银等许多金属。由此看来，古希腊学者提出的4种元素都不是最简单的东西。随着发现的元素越来越多，一个问题很自然地被提出来了：这么多元素是不是由更简单的东西所组成的？攻克这个难题的是英国化学家道尔顿。道尔顿在研究中发现了倍比定律，并在此基础上提出了原子论：（1）一切物质都是由不可见的、不可再分割的原子组成。原子不能自生自灭。（2）同种类的原子在质量、形状和性质上都完全相同，不同种类的原子则不同。（3）每一种物质都是由它自己的原子组成的。单质是由简单原子组成的，化合物是由复杂原子组成的（即我们现在所说的分子），而复杂原子又是由为数不多的简单原子所组成。复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量的总和。在道尔顿的原子学说中，原子是元素的最小单元，它们是不可再分割的。原子真的是不可再分割的微小粒子吗？这个观点在19世纪末受到了严重的挑战。19世纪末生产技术的发展，已有可能借助于实验观察电子的行踪。1896年剑桥大学著名的卡文迪许实验室年轻有为的主任汤姆生用一只特制的阴极射线管进行了一项实验。他利用实验结果和物理学知识算出了电子的荷质比（电子所带电荷的量e与它的质量m的比值e/m），并推算出电子的质量应是氢原子质量的1/1836。由此，汤姆生揭开了原子世界神秘的面纱。他本人也因为发现电子而荣获1906年度的诺贝尔物理学奖。汤姆生根据自己的实验结果，同时借鉴了别的科学家的研究成果，给原子世界描绘了这样一幅图像：原子里充满了带正电的液体，电子都浸在这种“正电液”中，就像葡萄干点缀在一个蛋糕里。电子所带负电荷的总和与“正电液”所带正电荷的总和，在数值上相等，所以原子从外面看上去是中性的。谁也不曾想到，汤姆生提出的如此美妙的“葡萄干蛋糕原子模型”，会在10多年后被他的学生卢瑟福所推翻。卢瑟福是来自距离英国万里之遥的新西兰的留学生，他进入剑桥大学卡文迪许实验室后跟随汤姆生学习实验物理学，由于他勤奋好学、刻苦钻研，很快就做出了骄人的成绩。1当时，已有法国科学家贝克勒尔发现原子有放射性的消息。卢瑟福和其他人经过共同努力，终于搞清楚从铀、镭、钋等放射性元素的原子里放射出来的射线至少有三种——α、β、γ射线。卢瑟福对α射线特别感兴趣。他经过深入研究α射线的特点后，萌生了将α粒子当作“炮弹”，把它们射进难以攻破的原子“堡垒”中去刺探情况的想法。于是，他进行了著名的散射实验，即用α粒子去轰击金箔。实验的结果，促使他重新提出了一个新的原子模型：原子中有一个很重的核心（叫“原子核”），它集中了原子质量的99%，还集中...