人类认识物质构成史.ppt

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第四册第一章第一至第五节复习第四册第一章第一至第五节复习我国东周时期伟大的思想我国东周时期伟大的思想家、哲学家庄子（公元前家、哲学家庄子（公元前369公公元前元前286年）曾有下列论述：

年）曾有下列论述：

“一尺一尺之棰（小木棍），日取其半，万世之棰（小木棍），日取其半，万世不竭。

不竭。

”其意指其意指“物质是无限可分的物质是无限可分的”。

谈谈你对物质构成的认识？

谈谈你对物质构成的认识？

公元前公元前460460公元前公元前370370年年，古希，古希腊哲学家德谟克利特曾有腊哲学家德谟克利特曾有“世界世界万物均是由不连续的微粒构成万物均是由不连续的微粒构成”的论述。

的论述。

科学史科学史1各种各样的物质各种各样的物质铜铜食盐晶体食盐晶体金刚石金刚石二氧化碳二氧化碳模型模型水水水由构成水由构成金刚石由构成金刚石由构成铜由构成铜由构成二氧化碳由构成二氧化碳由构成食盐由构成食盐由构成水分子水分子碳原子碳原子铜原子铜原子二氧化碳分子二氧化碳分子钠离子和氯离子钠离子和氯离子分子、原子、离子是分子、原子、离子是分子、原子、离子是分子、原子、离子是三种构成物质的微粒三种构成物质的微粒三种构成物质的微粒三种构成物质的微粒18031803年，道尔顿提出了年，道尔顿提出了原子论原子论，指出：

，指出：

“一一切物质都是由最小的不能再分的粒子切物质都是由最小的不能再分的粒子原原子构成。

原子是坚实的、不可再分的实心球。

子构成。

原子是坚实的、不可再分的实心球。

道尔顿道尔顿还用小圆圈、小球代替还用小圆圈、小球代替原子原子，引进了，引进了模型的概念。

模型的概念。

科学史科学史2道尔顿在著作中说：

道尔顿在著作中说：

“一切物质是由大量的、一切物质是由大量的、极其微小的微粒（原子）构成。

这些粒子通过引极其微小的微粒（原子）构成。

这些粒子通过引力作用而相互结合成物质。

人们不可能创造出新力作用而相互结合成物质。

人们不可能创造出新的原子，也不可能将原子进一步分割。

人们所能的原子，也不可能将原子进一步分割。

人们所能实现的变化只能是把结合在一起的原子分开或将实现的变化只能是把结合在一起的原子分开或将分开的原子重新组合起来分开的原子重新组合起来”。

有人对其观点作了有人对其观点作了如下修正，你认为其中正确的是（如下修正，你认为其中正确的是（）。

）。

“一切物质一切物质”应改为应改为“有的物质有的物质”。

“人们所能实现的变化人们所能实现的变化”应限定为化学变化，应限定为化学变化，不包括其他变化不包括其他变化“不能创造或分裂原子不能创造或分裂原子”应指应指“用任何方法用任何方法都不能创造或分裂原子都不能创造或分裂原子”1811年意大利化学家阿年意大利化学家阿伏加德罗提出了伏加德罗提出了分子学说分子学说：

认为原子虽然是构成物质认为原子虽然是构成物质的最小微粒，但并不能独的最小微粒，但并不能独立存在。

原子只有相互结立存在。

原子只有相互结合在一起，形成一个新的合在一起，形成一个新的微粒即分子后，才可能独微粒即分子后，才可能独立存在。

立存在。

科学史科学史318601860年，意大利人康尼查罗在年，意大利人康尼查罗在化学化学哲学教程提要哲学教程提要中指出了测定分子量和原中指出了测定分子量和原子量的正确方法子量的正确方法,并指出科学中的并指出科学中的相对原相对原子质量子质量的概念。

的概念。

最终使原子最终使原子分子学说确分子学说确立起来。

它的直接后果就是导致了元素周立起来。

它的直接后果就是导致了元素周期律和化学结构理论的诞生，使化学史翻期律和化学结构理论的诞生，使化学史翻开了新的一页。

开了新的一页。

科学史科学史418581858年年“阴极射线阴极射线”被发现，被发现，它是由什么组成的，一直众说纷它是由什么组成的，一直众说纷纭。

纭。

18971897年，汤姆生走上了科学年，汤姆生走上了科学实验的舞台，用不同的方法测定实验的舞台，用不同的方法测定了阴极射线粒子是了阴极射线粒子是电子电子。

并提出了原子模型：

原子是一个并提出了原子模型：

原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干那体内，电子像面包里的葡萄干那样镶嵌在其中。

样镶嵌在其中。

科学史科学史5英国科学家卢瑟福英国科学家卢瑟福（E.Rutherford,18711937）19111911年卢瑟福和他的助手年卢瑟福和他的助手在曼彻斯特大学做了著名实在曼彻斯特大学做了著名实验验:

用用粒子去轰击金箔粒子去轰击金箔,卢卢瑟福说瑟福说:

“好像你用一炮弹去好像你用一炮弹去轰击一张薄纸轰击一张薄纸,而炮弹返回把而炮弹返回把你打中。

你打中。

”科学史科学史6根据实验，卢瑟福在根据实验，卢瑟福在1911年提出年提出原子有核原子有核模型模型：

原子是由居于原子中心的带正电的原：

原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。

原子核的质子核和核外带负电的电子构成。

原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。

外空间绕核做高速运动。

就像行星环绕太阳就像行星环绕太阳运转一样。

运转一样。

19131913年丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的原子核年丹麦科学家波尔改进了卢瑟福的原子核式结构模型，认为：

电子在原子核外空间的一定轨式结构模型，认为：

电子在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。

道上分层绕核做高速的圆周运动。

丹麦物理学家波尔丹麦物理学家波尔（N.Bohr,18851962）科学史科学史7电子云是电子云是19261926年奥地利学者薛定谔在德年奥地利学者薛定谔在德布罗伊关系式的基础上，对电子的运动做了适当的布罗伊关系式的基础上，对电子的运动做了适当的数学处理，提出了的著名的薛定谔方程式。

这个方数学处理，提出了的著名的薛定谔方程式。

这个方程式的解，如果用三维坐标以图形表示的话，就是程式的解，如果用三维坐标以图形表示的话，就是电子云。

电子云。

电子云是一种形象化的比喻，电子云是一种形象化的比喻，电子在原子核外空间的某区电子在原子核外空间的某区域内出现，好象带负电荷的域内出现，好象带负电荷的云笼罩在原子核的周围，人云笼罩在原子核的周围，人们形象地称它为们形象地称它为“电子云电子云”。

它是最接近原子本质的模型。

它是最接近原子本质的模型。

科学史科学史8卢瑟福卢瑟福行星绕太阳模型行星绕太阳模型玻尔玻尔分层模型分层模型电子云模型电子云模型道尔顿道尔顿实心球模型实心球模型有待同学们将来去发展充实汤姆生的西瓜模型汤姆生的西瓜模型请谈谈人类认识原请谈谈人类认识原子内部构造的历史子内部构造的历史？

至于有没有更小的微粒，人至于有没有更小的微粒，人们在不断在摸索。

们在不断在摸索。

19641964年，美国年，美国科学家盖尔曼提出了关于强子结科学家盖尔曼提出了关于强子结构的夸克模型。

构的夸克模型。

丁肇中等人于丁肇中等人于19741974年发现了夸克对。

年发现了夸克对。

目前普遍目前普遍认为，质子和中子都是由被称为认为，质子和中子都是由被称为u夸克和夸克和d夸克的两类夸克组成，夸克的两类夸克组成，且质子和中子都由三个夸克组成。

且质子和中子都由三个夸克组成。

u夸克的带电量为夸克的带电量为+2/3基元电荷，基元电荷，d夸克的带电量为夸克的带电量为-1/3基元电荷。

基元电荷。

科学史科学史9请说说质子和中子分别由哪几个夸克构成？

请说说质子和中子分别由哪几个夸克构成？

原子核原子核电子电子质子质子中子中子（+）（）（）（+）（不带电）（不带电）核电荷数核电荷数=质子数质子数=核外电子数核外电子数原原子子夸克夸克水的结构层次水的结构层次19901990年，爱德华年，爱德华维顿提出了一个具有维顿提出了一个具有二二度空度空间的间的弦弦理论，弦是一门理论物理学上的学说。

理论理论，弦是一门理论物理学上的学说。

理论里的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一里的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段小段“能量弦线能量弦线”，大至星际银河，小至电子，质，大至星际银河，小至电子，质子，夸克一类的基本粒子都是由这种二度空间的子，夸克一类的基本粒子都是由这种二度空间的“能量线能量线”所组成。

中文的翻译上，一般是译作所组成。

中文的翻译上，一般是译作“弦弦”。

科学史科学史101919世纪初，英世纪初，英国科学家阿斯顿用质谱仪测定出国科学家阿斯顿用质谱仪测定出氯的原子量有氯的原子量有35和和37两种。

但他不是化学家，不两种。

但他不是化学家，不能把这一工作深入下去。

能把这一工作深入下去。

1910年英国的索迪首先年英国的索迪首先提出同位素概念：

在周期表里的位置相同而原子量提出同位素概念：

在周期表里的位置相同而原子量不同的原子互称不同的原子互称同位素。

同位素。

科学史科学史11原子的原子的“孪生兄弟孪生兄弟”同位同位素素1919世纪初贝采里乌斯发展化学中作出了世纪初贝采里乌斯发展化学中作出了重要贡献，他第一次采用现代重要贡献，他第一次采用现代元素符号元素符号并公并公布了当时已知元素的原子量表，他发现和首布了当时已知元素的原子量表，他发现和首次制取了硅、铣、硒等好几种元素，他的卓次制取了硅、铣、硒等好几种元素，他的卓著成果，使他成为著成果，使他成为1919世纪的一位赫赫有名的世纪的一位赫赫有名的化学权威。

化学权威。

科学史科学史12Ca大写大写小写小写1.1.元素的概念：

元素的概念：

2.2.元素符号元素符号具有相同具有相同核电荷数核电荷数（即（即核内质子数核内质子数）的同一类）的同一类原子的总称。

原子的总称。

3.3.元素符号表示的意义：

元素符号表示的意义：

CC33C-C-碳元素碳元素11个碳原子个碳原子碳单质碳单质33个碳原子个碳原子碳碳元素的相对原子质量是元素的相对原子质量是121218691869年年33月，俄国化学家门捷列夫月，俄国化学家门捷列夫（1834-19071834-1907）公开发表了论文）公开发表了论文元素属性元素属性和原子量的关系和原子量的关系，列出了周期表，提出了，列出了周期表，提出了元素周期律元素周期律元素的性质随着元素原子量元素的性质随着元素原子量的递增而呈周期性的变化。

的递增而呈周期性的变化。

科学史科学史13已知的元素已知的元素有有110110多种多种科学科学有序有序排列排列元素周期表元素周期表1977年年8月，国际化学会无机化学分会做出一月，国际化学会无机化学分会做出一项决议：

从项决议：

从104号元素以后，不再以人名、国名来号元素以后，不再以人名、国名来命名，一律以新元素的原子序数的拉丁文缩写来命命名，一律以新元素的原子序数的拉丁文缩写来命名，即名，即nil0，unl，bi一一2，tri一一3，quad一一4，pent一一5，hex一一6，sept一一7，oct一一8，enn一一9。

照此规定，第照此规定，第104号元素的拉丁文名称按号元素的拉丁文名称按“un+nil+quad+ium（词缀）（词缀）”应为应为“Unnilquadium”，元素符号定为，元素符号定为“Unq”，第，第105号元素的拉丁文名称为号元素的拉丁文名称为“Unnilpentium”，元素符，元素符号为号为“Unp”，依此类推。

，依此类推。

科学史科学史14写出写出111号和号和126号元素名称和符号。

号元素名称和符号。

19981998年美国年美国“发现发现”号航天飞机从肯尼迪航天中号航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空。

航天飞机上携带了当代最先进的粒子心发射升空。

航天飞机上携带了当代最先进的粒子物理传感器物理传感器阿尔法磁谱仪（简称阿尔法磁谱仪（简称AMSAMS），阿尔法），阿尔法磁谱仪发射升空的目的是探测宇宙中的磁谱仪发射升空的目的是探测宇宙中的“反物质反物质”和和“暗物质暗物质”。

所谓。

所谓“反物质反物质”是指世界上所有的是指世界上所有的粒子都有与其带相反的电荷的粒子；粒子都有与其带相反的电荷的粒子；“暗物质暗物质”是是指天文学上把宇宙中运用光学方法看不到的物质，指天文学上把宇宙中运用光学方法看不到的物质，其特点是既不发光，又不与光发生作用（如不反射其特点是既不发光，