第一章 原子的基本状况 §1.1 原子的基本状况 一、原子
1、原子概念的讨论 (1)最早古希腊哲学家德膜克利特 (Democritus)提出“原子(atom)”这 个概念,意思是“不可分割的”,是物质的最小单元 (2)19世纪初期,道尔顿(J.Dalton)提出原子学说,它是化学反应中不可分割的微粒。 结论:科学的发展不仅证实了原子的存在,也使人类获得丰富的关于原子的知识,原子不是简单而又不可分割的,它有着复杂的内部结构和运动形式。是物质结构最基本的单元。
2、原子的质量 例如:H:1.0078252u He: 4.0026036u (1) 不同的原子有不同的质量,一个原子质量 (1) 不同的原子有不同的质量,一个原子质量 (2) 原子质量单位u:叫碳单位(规定 原子量为12u 例如:H:1.0078252u He: 4.0026036u
注: A的物理意义:以克为单位时,一摩尔该原子的总质量 。 N0: 阿伏加德罗常数。(6.0221023/mol) (3) 原子质量的相对值—原子量 : 一摩尔原子的总质量(以克为单位) 注: A的物理意义:以克为单位时,一摩尔该原子的总质量 。 N0: 阿伏加德罗常数。(6.0221023/mol)
3、原子的大小(7页) 固体 N:单位体积的原子数目
元素 原子量 (kg/m3) R(m) 锂 7 0.7103 1.110-10 铝 27 2.7103 铜 63 8.9103 表1.1几种元素原子半径的大小 元素 原子量 (kg/m3) R(m) 锂 7 0.7103 1.110-10 铝 27 2.7103 铜 63 8.9103 1.1410-10 硫 32 2.07103 1.4810-10 铅 207 11.34103 1.5510-10
二、电子 1897年,汤姆逊通过阴极射线管的实验发现了电子,并进一步测出了电子的荷质比:q/m (普通物理实验212页 ) 作业
电子的电荷和质量 *电子是一切原子的组成部分之一。 电荷:e =(1.6021892±0.0000040)10-19c 质量:me= (9.109534 ±0.00049)10-31kg ( 电子的质量随速度变化, 但电量不随速度变化。) *电子是一切原子的组成部分之一。
捕捉电子幽灵的物理学家——汤姆逊 十九世纪中叶以来,随着对电的知识的不断累积,人们要求能对电的本质做出进一步的科学说明。 1897年,英国物理学汤姆逊 对阴极射线管内的气体放电现象,进行了深入的研究,并发现了一种带负电、比氢原子质量还要小的多的粒子,称为电子。 电子的发现,在物理学史上有着重要的意义。因此,他的发现者——汤姆逊获得了1906年的诺贝尔物理学奖。 汤姆逊于1856年出生在英国一个商人家庭里。他特别喜欢自然科学,而且善于提出一些问题,对书本上的东西从不迷信。1870年,年进十四岁的汤姆逊进入欧文斯学院,学习数学和物理;1876年,为了更好的深造,他考入剑桥大学攻读数学,毕业后留校任教,并积极从事科学研究。直到他八十四岁高龄去世,一直没有离开过剑桥大学。 1884年,年仅27岁的汤姆逊因工作出色接任卡文迪许实验室主任教授的职位。在他的卓越领导下,卡文迪许成为全世界现代物理研究的一个中心,并培养了许多杰出的人材。 汤姆逊毕业从事科学研究工作,特别是在物理方面取得了很大的成绩。他除了测定了电子的荷质比,从而发现了电子的存在外,还发现了电子的许多其他性质。在原子结构,电磁学和原子核研究方面也做出了很大的贡献。 1940年,汤姆逊在剑桥逝世,终年84岁。为表彰他的杰出贡献,把他与牛顿、达尔文等伟大科学家的骨灰安放在一起。