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大学无机化学原子结构模型

第一篇：大学无机化学原子结构模型师生三代共建原子结构模型19世纪末20世纪初，随着X射线、电子、放射性现象的发现，在物理学领域内爆发了一场举世瞩目的大革命。在不太长时间内，新理论风起云涌，新实验层出不穷，一位位科学巨匠应运而生。在这批科学巨人所创建的科学大厦中，汤姆生、卢瑟福、玻尔师生三代精心雕琢起来的原子结构模型，至今依然光芒闪耀。1897年，刚刚40岁的汤姆生证明了电子的存在，轰动了科学界，一举成为国际物理学界的佼佼者。然而，他并没有因此而停步不前，仍一如既往、兢兢业业，继续攀登科学的高峰。1904年，汤姆生提出，原子好像一个带正电的球，这个球承担了原子质量的绝大部分，电子作为点电荷镶嵌在球中间。这种“葡萄干蛋糕”式的无核模型是汤姆生企图解释元素化学性质发生规律性变化而反复思考得出的。汤姆生既是一位理论物理学家，又是一位出色的教育家。他在担任英国卡文迪许实验物理学教授及实验室主任的34年间，培养出了众多优秀人才，在他的弟子中，有9位获得过诺贝尔奖，卢瑟福就是其中之一。1906年，英国人卢瑟福做了一次极为著名的实验，他用α粒子（即氦粒子流）作“炮弹”去轰击金属箔片制的靶子，他发现α粒子穿过箔片后，大多数没有改变方向，如入无人之境，畅通无阻，这说明原子内部是很“空”的。同时他也发现竟有少数α粒子在偏离原方向相当大的角度散射出来，有极少数甚至被反弹回来，这是汤姆生原子模型所无法解释的，由此卢瑟福证明了正电荷不是分散分布在一个较大的球体内，而是集中在一个很小的核心上，这个核心被他称作原子核。原子核的发现使卢瑟福感到惊讶，而科学家的敏感和追根问底的性格使他始终抓住这个问题不放，并经过周密的思考后于1911年大胆地提出了有核原子模型。他设想原子可以和一个小行星系统相比拟，原子模型的中心是一个带正电荷的核，这个核几乎把整个原子的质量集中于一身，原子核的半径在10－14m～10－15m间，是整个原子半径的万分之一至十万分之一，带负电的电子散布在核的外围，围绕原子核旋转。这种模型被后人称之为行星式原子结构模型。卢瑟福的实验室被后人称为“诺贝尔奖得主的幼儿园”。他的头像出现在新西兰货币的最大面值——100元上面，作为国家对他最崇高的敬意和纪念。卢瑟福的原子模型虽比汤姆生模型前进了一大步，但是仍然没有摆脱宏观物体运动规律的框架，所以在解释原子的稳定性和光谱规律性上同样遇到了难以逾越的困难。而提出解释这一困难办法的是丹麦物理学家玻尔。玻尔曾在曼切斯特大学的卢瑟福实验室工作过。他非常赞赏他的老师的学问和为人。受卢瑟福的影响，玻尔的主要兴趣就集中在原子和原子核问题的研究上，于1913年提出了“电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动”原子模型学说，使原子结构理论为之一新，在整个物理学界引起了“轰动性效应”。爱因斯坦曾高度赞扬玻尔的原子结构模型是“最伟大的发现之一”。玻尔原子结构模型仍是当今大学、中学物理、化学教科书中必不可少的内容。值得一提的是，1919年，卢瑟福和他的另一位学生查威克在原子核里发现了质子，1932年，查威克又在原子核里发现了中子。至此，“原子不可再分”的形而上学的观念彻底被瓦解。汤姆生、卢瑟福、玻尔师生三代创建的原子结构模型虽已被后人“科学演变”，但他们对科学发展的贡献仍功不可没，在科学发展的历史上谱写了光辉的一页。第二篇：原子结构模型教学反思“原子结构模型的建立”的教学反思教材分析：“原子结构模型的建立”选自浙江省义务教育教科书《科学》八年级下册第2章“微粒的模型与符号”第3节“原子结构的模型”的第1小结内容（后面还有“揭开原子核的秘密”、“带电的原子-离子”）；原子结构的模型是原子物理学的重要内容，也是进一步学习“原子核”和“离子”概念的基础，所以本小节内容地位重要；本小结课文首先简单介绍了汤姆生推测的“枣糕式”原子模型，第二重点介绍了卢瑟福的α粒子散射实验以及以此为基础建立的“核式结构”原子模型，第三简单介绍了玻尔对卢瑟福“核式结构”原子模型的改进，最后说明原子结构模型的建立是历代科学家不断努力和不断改进的结果。学生分析：从知识基础来看，学生通过前面的学习，已经知识分子、原子等名称，也已经知道它们是构成物质的基本微粒，这为学习本节内容奠定知识基础；从科学方法来看，通过前面的学习，学生已经经历过从现象中推测、归结原理的过程，这为从α粒子散射实验现象中推测原子的“核式结构”模型奠定基础；从思维特点来看，初中学生属于形象思维占优势的思维水平，所以教学设计应该力求遵循从经验到理论、从形象到抽象的教学过程，力求用图片、板画形象的表征抽象的微观的知识与模型。教学目标知识与技能知道原子结构模型建立的历史过程和重要人物；知道质子的核式结构模型以及建立的实验基础过程与方法经历从α粒子散射实验现象中推测原子的