第一節(jié)-原子結(jié)構(gòu)與周期律的發(fā)現(xiàn)課件

時(shí)間：

19世紀(jì)末至今。時(shí)間：19世紀(jì)末至今。1特點(diǎn)現(xiàn)代化學(xué)的興起使化學(xué)從無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上，發(fā)展成為多分支學(xué)科的科學(xué)，開始建立了以無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和高分子化學(xué)為分支學(xué)科的化學(xué)學(xué)科?；瘜W(xué)家這位“分子建筑師”將運(yùn)用善變之手，為全人類創(chuàng)造今日之大廈、明日之環(huán)宇。

特點(diǎn)現(xiàn)代化學(xué)的興起使化學(xué)從無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的基2本篇內(nèi)容：第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與周期律的發(fā)展第二節(jié)核化學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展第三節(jié)現(xiàn)代化學(xué)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)本篇內(nèi)容：第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與周期律的發(fā)展3第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與周期律的發(fā)展第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與周期律的發(fā)展4本節(jié)內(nèi)容一、化學(xué)進(jìn)入微觀領(lǐng)域二、原子結(jié)構(gòu)理論模型的建立和發(fā)展本節(jié)內(nèi)容一、化學(xué)進(jìn)入微觀領(lǐng)域5一、化學(xué)進(jìn)入微觀領(lǐng)域

19世紀(jì)末，物理學(xué)上出現(xiàn)了三大發(fā)現(xiàn)，即X射線、放射性和電子。這些新發(fā)現(xiàn)猛烈地沖擊了道爾頓關(guān)于原子不可分割的觀念，從而打開了原子和原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的大門，揭露了微觀世界中更深層次的奧秘。

一、化學(xué)進(jìn)入微觀領(lǐng)域19世紀(jì)末，物理學(xué)上6(一)X射線的發(fā)現(xiàn)

X射線，亦稱倫琴射線，它是德國(guó)科學(xué)家倫琴在1895年發(fā)現(xiàn)。(一)X射線的發(fā)現(xiàn)X射線，亦稱倫琴射線，它71.倫琴簡(jiǎn)介威爾姆·康拉德·倫琴(WilhenmConradRontgen)，1845年誕生在萊納普(Lennep)萊茵蘭州的一個(gè)城鎮(zhèn)上。他的母親是荷蘭人，在他三歲時(shí)，家搬到了荷蘭的阿佩爾鄉(xiāng)恩。在荷蘭學(xué)習(xí)之后，倫琴于1865年去蘇黎世，在那里的綜合工業(yè)學(xué)院學(xué)習(xí)機(jī)械工程。

倫琴1.倫琴簡(jiǎn)介威爾姆·康拉德·倫琴(WilhenmConra81868年從綜合工業(yè)學(xué)院畢業(yè)，1869年在蘇黎世大學(xué)獲得博士頭銜。1870年，他回到德國(guó)當(dāng)孔特的助手，開始在維爾茨堡，后來在斯特拉斯堡；他成為一個(gè)大學(xué)兼課教師，1876年被委任為一所規(guī)模較小的德國(guó)大學(xué)的物理教授后，他以一個(gè)并不突出但還不錯(cuò)的物理學(xué)家的形象開始了他的學(xué)術(shù)生涯。1888年，他完成了一件重要的工作，證明了對(duì)流電流與傳導(dǎo)電流是相同的。

1868年從綜合工業(yè)學(xué)院畢業(yè)，91901年倫琴獲得了第一個(gè)物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)金。1900年他已搬到了慕尼黑，在那里，他成為實(shí)驗(yàn)物理研究所所長(zhǎng)。1914年，他在著名的德國(guó)科學(xué)家表示他們與軍國(guó)主義德國(guó)休戚相關(guān)的宣言上簽了名，但后來他對(duì)此感到懊悔。在第一次世界大戰(zhàn)期間和隨后的通貨膨漲中，他相當(dāng)苦惱。1923年2月10日，倫琴在慕尼黑逝世，享年78歲。1901年倫琴獲得了第一個(gè)物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)金。102.X射線的發(fā)現(xiàn)

1895年11月8日傍晚，倫琴在一個(gè)完全遮光的暗室房間里，利用克魯克斯管研究陰極射線，他用黑紙板把克魯克斯管完全包了起來，在離管子一定距離的地方放上一張紙片，當(dāng)作屏幕使用，并在上面涂有氰化鋇鉑。使倫琴感到意外的是，他看見涂有氰化鋇鉑屏幕有熒光，發(fā)出了亮光。倫琴想管子被包在黑紙板內(nèi)的，沒有光或陰極射線能從里面透出，這個(gè)光是從哪來的？這個(gè)沒有想到的現(xiàn)象出現(xiàn)，使他感到意外和困惑。(1)意外發(fā)現(xiàn)2.X射線的發(fā)現(xiàn)1895年11月8日傍晚，倫11(2)進(jìn)一步研究

他把這個(gè)屏轉(zhuǎn)了一個(gè)面，使沒有氰化鋇鉑的那一面朝著管子，這樣做，屏仍然發(fā)熒光。他將屏移得離管子更遠(yuǎn)一些，熒光依然存在。然后，他在管子和屏之間放了幾樣?xùn)|西，但所有這些東西看來都象是透明的一樣。當(dāng)他在管子前面移動(dòng)他的手時(shí)，更驚奇的現(xiàn)象出現(xiàn)了，他在屏上看到了他手的骨胳。正如他在關(guān)于這個(gè)學(xué)科的第一本出版物中所稱呼的那樣，他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“一種新的射線”。(2)進(jìn)一步研究他把這個(gè)屏轉(zhuǎn)了一個(gè)面，使12(3)確定那時(shí)倫琴獨(dú)個(gè)兒在他的實(shí)驗(yàn)室里工作，在其后的日子里繼續(xù)一個(gè)人做他的實(shí)驗(yàn)，沒有對(duì)任何人提及他所觀察到的結(jié)果。他的妻子注意到他被什么事情迷住了，但又不知道為什么，開始為他擔(dān)憂。而倫琴愿意告訴她的，只是說他正在研究一件重要的事情，后來他解釋了他保持沉默的理由：他一直對(duì)他自己的發(fā)現(xiàn)感到驚訝，它是那樣地值得懷疑以致于他一直感到需要一而再、再而三地使他自己確信這些新射線的存在。終于他將他的研究結(jié)果記錄到照相底板上去，最后肯定了他的發(fā)現(xiàn)。(3)確定那時(shí)倫琴獨(dú)個(gè)兒在他的實(shí)驗(yàn)室里工作13(4)新射線的性質(zhì)倫琴繼續(xù)描述他在七個(gè)星期“秘密”研究中所得到的結(jié)果：物體對(duì)他的“新射線”在不同程度上是透明的；照相底片被“新射線”感光；他不能觀察到任何可感覺得到的射線的反射和折射；它也不能用磁場(chǎng)將他們偏轉(zhuǎn)，這種“新射線”放自電管上被陰極射線擊中的那塊管壁上。(4)新射線的性質(zhì)倫琴繼續(xù)描述他在七個(gè)星期14(5)研究結(jié)果的發(fā)表

1896年1月1日，他發(fā)出了他的預(yù)先印好的文章，引起了一場(chǎng)大轟動(dòng)。他的論文是令人難以置信的——但是他在寄送論文時(shí)也附寄了得到的X射線照相，這提供了一個(gè)不能輕易地不予理睬的證據(jù)。玻耳茲曼、華爾堡(Warburg)、科爾勞施(Kohlrausch)、開耳芬勛爵、斯托克斯(Stokes)和龐加萊是早期收到他通訊的人。一讀完倫琴的論文，許多科學(xué)家立刻就跑進(jìn)他們的實(shí)驗(yàn)室，拿出電火花線圈，著手試驗(yàn)看看他們自己是否能夠找到X射線，結(jié)果他們都成功了。(5)研究結(jié)果的發(fā)表1896年115(6)研究結(jié)果的影響

在1896年元月里，發(fā)現(xiàn)X射線的新聞業(yè)已在全世界引起了巨大的騷動(dòng)。我們能夠想象出當(dāng)時(shí)人們對(duì)這些射線的無限驚訝：幾乎任何東西對(duì)它們來說都是透明的；用這些射線人們可以看見自己的骨胳；看不到手指上的肉但能看到手指上帶的指環(huán)，且十分清楚，象嵌入體內(nèi)的子彈一樣。(6)研究結(jié)果的影響在1896年元月里16(7)應(yīng)用人們立即就領(lǐng)悟到它對(duì)醫(yī)學(xué)的影響。懂得這個(gè)發(fā)現(xiàn)的重要意義的不一定非要是科學(xué)家。在1896年還是一個(gè)小孩的未來物理學(xué)家A.N.達(dá)·科斯塔·安德雷德(A.N.daCostaAndrade)曾聽說上帝能看見每樣?xùn)|西和每個(gè)地方，聽見了關(guān)于X射線的事情之后，他開始相信他過去曾經(jīng)懷疑過的事情。

1月23月，倫琴在物理醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)作了關(guān)于他的發(fā)現(xiàn)的唯一的一次公開講演，人們以暴風(fēng)雨般的掌聲向他致意。(7)應(yīng)用人們立即就領(lǐng)悟到它對(duì)醫(yī)學(xué)的影響。17(二)放射性的發(fā)現(xiàn)在X射線發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)界掀起一個(gè)研究射線、熒光的熱潮。其中，居里夫人發(fā)現(xiàn)放射性又是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)。(二)放射性的發(fā)現(xiàn)在X射線發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)181.居里夫人簡(jiǎn)介(1)居里夫人的生平

法國(guó)物理學(xué)家和放射化學(xué)家。居里夫人即瑪麗居里(MarieCurie)，是一位原籍為波蘭的法國(guó)科學(xué)家。居里夫人在婚前姓名為曼婭.斯卡洛多斯卡(波蘭文為ManyaSklodowska)，1867年波蘭正處于俄國(guó)的統(tǒng)治之下。曼婭的父母都是教師，在她出生(她是他們的的第五個(gè)孩子)后不久他們就失去了教師職位。1.居里夫人簡(jiǎn)介(1)居里夫人的生平法國(guó)物理學(xué)家和放射191867年11月7日生于波蘭華沙，1934年7月4日卒于法國(guó)上薩瓦省。1883年中學(xué)畢業(yè)，并獲得金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。由于家中?jīng)濟(jì)困難和當(dāng)時(shí)波蘭的大學(xué)不接受女生，她擔(dān)任家庭教師八年。1891年到法國(guó)深造，進(jìn)了巴黎大學(xué)攻讀物理學(xué)和數(shù)學(xué)。1893年以優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)于巴黎大學(xué)理學(xué)院物理系，畢業(yè)時(shí)成績(jī)名列全班第一。1867年11月7日生于波蘭華沙，1934年7月4日卒于法201894年她與法國(guó)物理學(xué)家皮埃爾.居里相識(shí)，第二年，1895年她與皮埃爾.居里結(jié)婚。1904年被巴黎大學(xué)聘為助教；她與她的丈夫皮埃爾.居里(PierreCurie)都是放射性的早期研究者，1906年皮埃爾.居里去世后，她接替了丈夫的工作，成為巴黎大學(xué)第一位女教授。1894年她與法國(guó)物理學(xué)家皮埃爾.居里相識(shí)，第二年，189521(2)居里夫人主要研究成果發(fā)現(xiàn)了元素的放射性；發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Po)和鐳(Ra)；分離出純的金屬鐳。(2)居里夫人主要研究成果發(fā)現(xiàn)了元素的放射性；22(3)居里夫人獲得的榮譽(yù)發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Po)和鐳(Ra)，與法國(guó)物理學(xué)家亨利.貝克勒爾(HenryBecquerel)分享了1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。因分離出純的金屬鐳而又獲得1911年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。(3)居里夫人獲得的榮譽(yù)發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Po)和鐳(R23她是法國(guó)科學(xué)院第一個(gè)女院士，并被15個(gè)國(guó)家的科學(xué)院選為院士。居里一生中擔(dān)任25個(gè)國(guó)家的104個(gè)榮譽(yù)職位，接受過7個(gè)國(guó)家的24次獎(jiǎng)金或獎(jiǎng)?wù)?。主要著作有《同位素及其組成》、《論放射性》、《放射性物質(zhì)及其輻射的研究》。她是法國(guó)科學(xué)院第一個(gè)女院士，并被15個(gè)國(guó)家的科學(xué)院選為院士。242.放射性的發(fā)現(xiàn)

在H.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的放射現(xiàn)象以后，M.居里和P.居里首先對(duì)各種物質(zhì)進(jìn)行放射性考察，發(fā)現(xiàn)元素釷也具有放射性，鈾礦物則有著比純鈾高得多的放射性；依靠科學(xué)推測(cè)和精巧實(shí)驗(yàn)技術(shù)，1898年在鈾礦物中發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙和鐳，并開創(chuàng)了一門新的科學(xué)──放射化學(xué)。2.放射性的發(fā)現(xiàn)在H.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的放25(1)放射性的發(fā)現(xiàn)從1896年開始，居里夫婦開始共同研究放射性。在此之前，德國(guó)物理學(xué)家倫琴(WilhelmRoentgen1845-1923)發(fā)現(xiàn)了X-射線(他因此獲得1901年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))。貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾鹽也能發(fā)射出類似的射線，發(fā)現(xiàn)了鈾的發(fā)射性。(1)放射性的發(fā)現(xiàn)從1896年開始，居里夫26(2)元素釙的發(fā)現(xiàn)居里夫人繼續(xù)對(duì)鈾的放射性進(jìn)行研究，并發(fā)現(xiàn)瀝青鈾礦的放射性比按含鈾量推算的放射性大的多，她大膽預(yù)測(cè)，瀝青鈾礦中，一定含有一種放射性更強(qiáng)的化學(xué)元素。經(jīng)過反復(fù)研究，努力尋找，終于在1898年7月，首先發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Po)，之所以命名為釙(polonium)，是為了紀(jì)念她的祖國(guó)波蘭(Polonia，拉丁文)。(2)元素釙的發(fā)現(xiàn)居里夫人繼續(xù)對(duì)鈾的放射性27(3)元素鐳的發(fā)現(xiàn)釙發(fā)現(xiàn)后，居里夫人繼續(xù)從剩余的瀝青鈾礦中提煉放射性物質(zhì)。她發(fā)現(xiàn)，剩余的瀝青鈾礦的放射性，比按鈾量推算的值大200萬倍。她由此推測(cè)還存在一種放射性更強(qiáng)的新元素，終于，在1898年末，發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳，命名為鐳的意思是“賦予放射性的物質(zhì)”。(3)元素鐳的發(fā)現(xiàn)釙發(fā)現(xiàn)后，居里夫人繼續(xù)從28(4)鐳的的制備

按照傳統(tǒng)的概念，確證一個(gè)元素的發(fā)現(xiàn)應(yīng)該提供可以目睹的該元素的足夠純的化合物或單質(zhì)樣品。

1906年皮埃爾.居里不幸被馬車撞死，但居里夫人并未因此倒下，她仍然繼續(xù)研究，最終與德比恩(AndreDebierne,1874-1949年，于1899年從瀝青鈾礦中發(fā)現(xiàn)放射性元素錒Ac)在1910年，從8噸廢瀝青鈾礦中制得1/10克純凈的氯化鐳，最后分離出純凈的金屬鐳。最終經(jīng)光譜分析和原子量測(cè)定，證實(shí)了元素鐳的存在。(4)鐳的的制備按照傳統(tǒng)的概念，確證一個(gè)元29(5)放射性鐳的應(yīng)用在第一次世界大戰(zhàn)期間，她和她的長(zhǎng)女婿約里奧.居里一起參加戰(zhàn)地醫(yī)療服務(wù)，擔(dān)負(fù)傷員的X射線透視工作。她積極提倡把鐳用于醫(yī)療方面，使輻射治療(早期也稱為居里治療)得到推廣和提高，使核能造福于人類。(5)放射性鐳的應(yīng)用在第一次世界大戰(zhàn)期間，30(6)晚年的居里夫人

20世紀(jì)20年代末期，居里夫人的健康狀況開始走下坡路，長(zhǎng)期受放射線的照射使她患上白血病，終于在1934年7月4日不治而亡。在此之前幾個(gè)月，她的女兒依倫和女婿約里奧-居里(Joliot-Curie)宣布發(fā)現(xiàn)人工放射性（他們倆因此而榮獲1935年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）。(6)晚年的居里夫人20世紀(jì)20年代末期，313.同位素

某些放射性元素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，但是卻有不同的放射性特征。這些不同類型的原子應(yīng)該是相同的元素，稱為“同位素”。3.同位素某些放射性元素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，32(1)同位素概念的提出索迪(英國(guó)，F(xiàn)rederickSoddy，1877~1956)，1898年畢業(yè)于牛津大學(xué)。1900～1903年，在加拿大蒙特利爾的麥吉爾大學(xué)隨盧瑟福工作，共同創(chuàng)立放射性衰變的理論，修正了道爾頓原子學(xué)說。1903～1904年，在倫敦大學(xué)和拉姆齊合作，證明鐳能產(chǎn)生氦。隨著各種放射性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)了兩種或兩種以上放射性物質(zhì)無法用化學(xué)分離手段分開的事例。索迪認(rèn)為這是同一元素不同質(zhì)量的一些原子混合在一起的結(jié)果，提出了同位素的概念，同位素一詞是他的1913年首先使用的。(1)同位素概念的提出索迪(英國(guó)，F(xiàn)red33(2)索迪獲得的榮譽(yù)索迪首先發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)經(jīng)α衰變后，新物質(zhì)在周期表中的位置向左移動(dòng)兩格。由于這些貢獻(xiàn)，他獲得1921年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，1913年獲得坎尼扎羅獎(jiǎng)金。(2)索迪獲得的榮譽(yù)索迪首先發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)34(3)同位素的進(jìn)一步研究另一位英國(guó)人阿斯頓，在1919年制成了質(zhì)譜儀，可以用來分離不同質(zhì)量的粒子，并且測(cè)定它們的質(zhì)量。這就把研究同位素的方法提高了一大步。阿斯頓先后利用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了很多元素的同位素，他在71種元素之中，陸續(xù)找到了202種同位素，這為我們認(rèn)識(shí)同位素，積累了大量資料。(3)同位素的進(jìn)一步研究另一位英國(guó)人阿斯頓35(4)同位素提出的意義同位素概念的提出，是對(duì)原子論的一次沖擊。一種元素可以有多達(dá)6種不同類型的原子。同位素只是原子量的不同，不影響相關(guān)的化學(xué)性質(zhì)，保持了元素周期表的完整。(4)同位素提出的意義同位素概念的提出，是364.衰變

1899年英國(guó)化學(xué)家克魯克斯在分離鈾礦過程中，發(fā)現(xiàn)一部分鈾具有放射性，另一部分鈾卻無放射性。其他一些科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。(1)衰變現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)4.衰變1899年英國(guó)化學(xué)家克魯克斯在分37同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，釷、鐳等放射性元素不僅能產(chǎn)生具有放射性的物質(zhì)，而且還能使與它有接觸的物質(zhì)也產(chǎn)生放射性。并且這種放射性還會(huì)隨著時(shí)間流逝而減弱，最后會(huì)消失。1902年，索迪發(fā)現(xiàn)釷也存在上述現(xiàn)象。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，釷、鐳等放射性元素不僅能產(chǎn)生具有放射性的物質(zhì)，而38(2)衰變現(xiàn)象的研究

他們首先對(duì)釷的放射性做了大量的實(shí)驗(yàn)。他們將硝酸釷溶液用氨處理，沉淀出氫氧化釷，過濾后檢測(cè)干燥的沉淀，其放射性顯著降低，而將濾液蒸干除去硝酸銨后的殘?jiān)瑓s有極強(qiáng)的放射性。但過了一個(gè)月后，殘?jiān)姆派湫韵?。他們證實(shí)釷的放射性的確變化無常。實(shí)驗(yàn)1(2)衰變現(xiàn)象的研究他們首先對(duì)釷的放射性39

他們還發(fā)現(xiàn)，如果把釷放在密閉的器皿中，其放射性強(qiáng)度較穩(wěn)定，如果放在一個(gè)敞開的器皿中，其放射性強(qiáng)度就會(huì)變化不定，尤其容易受表面掠過的空氣的影響。他們推測(cè)這可能是由于有某種物質(zhì)放射出來，不久他們便證明這種被放射出來的物質(zhì)是一種氣體，他們稱它為釷射氣。他們同樣對(duì)有放射性的鐳、錒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，也發(fā)現(xiàn)存在同釷一樣的現(xiàn)象。他們把鐳放射出來的氣體稱為鐳射氣，錒放射出來的氣體叫錒射氣。實(shí)驗(yàn)2他們還發(fā)現(xiàn)，如果把釷放在密閉的器皿中，其放射性40(3)衰變概念的提出根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，1902年盧瑟福、索迪提出元素衰變假說：放射性是由于原子本身分裂或衰變?yōu)榱硪环N元素的原子而引起的。這與一般的化學(xué)反應(yīng)不同，它不是原子間或分子間的變化，而是原子本身的自發(fā)變化，衰變放出α、β、γ射線，變成新的放射性元素。(3)衰變概念的提出根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，19041(三)電子的發(fā)現(xiàn)首先是英國(guó)物理學(xué)家瓦利和克魯克斯發(fā)現(xiàn)，陰極射線在磁場(chǎng)中會(huì)改變方向。后來，法國(guó)物理學(xué)家佩蘭發(fā)現(xiàn)，把陰極射線收集到金屬筒內(nèi)，金屬筒就會(huì)帶負(fù)電。(1)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)(三)電子的發(fā)現(xiàn)首先是英國(guó)物理學(xué)家瓦利和克魯克42(2)電子電性的確定

1897年，克魯克斯的學(xué)生，英國(guó)著名物理學(xué)家湯姆生，系統(tǒng)地研究了陰極射線的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)陰極射線不僅會(huì)被磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，而且能被電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，從而證明，陰極射線是帶負(fù)電的粒子，并測(cè)出這種粒子的荷質(zhì)比(電荷e/質(zhì)量m)。計(jì)算表明，荷質(zhì)比約是氫離子的2000倍，因此它的質(zhì)量約等于氫原子質(zhì)量的1/2000。(2)電子電性的確定1897年，克魯克斯的43(3)關(guān)于電子的進(jìn)一步研究湯姆生進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明，不管放電管中裝入什么氣體，也不管電極采用什么材料，陰極射線粒子的荷質(zhì)比總是保持不變。由此推斷，這種粒子是一種帶負(fù)電的獨(dú)立的成分，后來又進(jìn)一步證明它是一切化學(xué)元素的組成部分。這預(yù)示著電子被發(fā)現(xiàn)了。(3)關(guān)于電子的進(jìn)一步研究湯姆生進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明44(4)電子概念的提出

1874年，英國(guó)物理學(xué)家斯通尼稱它為electron，稱為“元電荷”，即把一個(gè)H+所帶的電荷作為電的基本單位。后來克魯克斯建議應(yīng)稱electron為“電子”。在后來，美國(guó)芝加哥大學(xué)的密立根教授經(jīng)4年的努力，在1911年確立了電子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)。(4)電子概念的提出1874年，英國(guó)物理學(xué)45(5)電子發(fā)現(xiàn)的意義電子的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步打破了原子不可分的觀念，此前認(rèn)為堅(jiān)不可摧的宇宙基石----原子，終于被證明是可分的，可分出電子，而且無論什么元素的原子都同樣能分出電子來。(5)電子發(fā)現(xiàn)的意義電子的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步打破46總結(jié)

X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)，是人類對(duì)原子微觀結(jié)構(gòu)深入認(rèn)識(shí)的三個(gè)里程碑。這三個(gè)發(fā)現(xiàn)，打開了原子的大門，為建立微觀結(jié)構(gòu)理論奠定了基礎(chǔ)?？偨Y(jié)X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)，是人類47二、原子結(jié)構(gòu)理論模型的建立和發(fā)展

電子發(fā)現(xiàn)以后，人們就順理成章的提出，原子含有電子，而電子又帶負(fù)電，那么，原子中必然有帶正電的部分，這樣，原子中的電子和帶正電部分的成分，必然會(huì)形成一定的結(jié)構(gòu)，那么原子結(jié)構(gòu)是什么樣呢？科學(xué)家開始探索這一復(fù)雜的問題。二、原子結(jié)構(gòu)理論模型的建立和發(fā)展電子發(fā)現(xiàn)以后，48(一)湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型

1904年，湯姆生提出了一個(gè)原子模型：他認(rèn)為，原子是一個(gè)均勻的帶有正電的球體，電子對(duì)稱地嵌在這個(gè)球中；因?yàn)殡娮釉凇霸忧颉敝械钠胶馕恢蒙险駝?dòng)，所以可以發(fā)出電磁輻射，其電磁輻射的頻率，就等于電子振動(dòng)的頻率。(一)湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型1904年，湯49湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型的形象描述湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型，被稱作“葡萄干蛋糕”模型，整個(gè)原子就像一塊蛋糕，蛋糕體是帶正電的“原子球”，電子好像嵌在這塊蛋糕中的葡萄干。不正確性湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型的形象描述湯姆生的原子結(jié)構(gòu)50(二)盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型

英籍新西蘭科學(xué)家盧瑟福是湯姆生的研究生，他設(shè)計(jì)和完成了許多著名的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，把放射性物質(zhì)發(fā)出的幾種射線分別命名為帶正電的射線、帶負(fù)電的射線和不帶電的射線。(二)盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型英籍新西蘭科學(xué)家盧瑟511.盧瑟福的原子模型

盧瑟福認(rèn)為：原子有一個(gè)帶正電并集中了原子的絕大部分質(zhì)量的核，即原子核。原子核居于原子的中心，電子在原子核周圍繞原子核運(yùn)動(dòng)，就像行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)一樣，所以，原子的體系就類似一個(gè)小的太陽(yáng)系。著名的粒子散射實(shí)驗(yàn)1.盧瑟福的原子模型盧瑟福認(rèn)為：原子有一個(gè)帶正522.盧瑟福原子模型的弱點(diǎn)

按盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型和古典的電磁理論。電子繞核運(yùn)動(dòng)，必然自動(dòng)發(fā)出能量，這樣原子的能量將逐步減少，頻率也將逐漸改變，所以發(fā)出的光譜應(yīng)該是連續(xù)的，但事實(shí)上原子的光譜不是連續(xù)的而是分立的。按經(jīng)典的理論，原子在自動(dòng)輻射時(shí)，能量不斷減少，就會(huì)使電子最后墜落在原子核上，原子必然是不穩(wěn)定的體系，而事實(shí)上不是這樣的，實(shí)際上各種化學(xué)元素的原子都是穩(wěn)定的。2.盧瑟福原子模型的弱點(diǎn)按盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型和53(三)波爾的原子結(jié)構(gòu)模型

1913年丹麥物理學(xué)家波爾系統(tǒng)研究了光譜學(xué)，把普朗克的量子化概念引入了盧瑟福的原子結(jié)構(gòu)模型中，提出了原子結(jié)構(gòu)的量子化軌道模型。波爾是湯姆生和盧瑟福的學(xué)生。(三)波爾的原子結(jié)構(gòu)模型1913年丹麥541.波爾的原子模型

波爾認(rèn)為：電子繞核運(yùn)動(dòng)是沿著一系列的不連續(xù)的軌道進(jìn)行，電子在這些特定能量狀態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)，并不輻射能量，只有當(dāng)電子從一個(gè)較大能量的定態(tài)，躍遷到一個(gè)較低能量定態(tài)時(shí)，原子才發(fā)射出單色光，即放出能量。其頻率為：(h為普朗克常數(shù))1.波爾的原子模型波爾認(rèn)為：電子繞核運(yùn)動(dòng)是沿著一552.波爾原子模型的優(yōu)點(diǎn)(1)引入了量子化概念；(2)解釋了原子的線狀光譜；(3)解答了電子不會(huì)落入原子核的問題；(4)給出的頻率公式符合經(jīng)驗(yàn)公式。2.波爾原子模型的優(yōu)點(diǎn)(1)引入了量子化概念；563.波爾的原子模型的缺點(diǎn)

波爾的理論是在古典理論上加上了量子化條件，因而還不是完整統(tǒng)一的理論，所以，這一理論不能解釋后來發(fā)現(xiàn)的氫光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)，也不能解釋譜線在磁場(chǎng)分裂等實(shí)驗(yàn)事實(shí)。3.波爾的原子模型的缺點(diǎn)波爾的理論是在古典理論上57(四)建立在量子力學(xué)基礎(chǔ)上的原子結(jié)構(gòu)模型

波爾的原子結(jié)構(gòu)理論解釋了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)，并在應(yīng)用進(jìn)行了修正，但仍然有許多矛盾，所以，只有在量子力學(xué)建立之后，才能真正得到解決。(四)建立在量子力學(xué)基礎(chǔ)上的原子結(jié)構(gòu)模型波爾的581.量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)模型

1924年，法國(guó)物理學(xué)家德布羅意提出：微觀實(shí)物粒子的運(yùn)動(dòng)，類似光的波粒二象性，也有波粒二象性，并認(rèn)為，體現(xiàn)光的波粒二象性的公式：也適用于實(shí)物粒子，同時(shí)還提出了物質(zhì)波的公式：

1.量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)模型1924年，法國(guó)物592.模型的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1927年，美國(guó)物理學(xué)家戴維遜和革末用電子束照射晶體，從而發(fā)現(xiàn)衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，證明了德布羅意物質(zhì)波公式的正確性。同年，電子發(fā)現(xiàn)者的兒子湯姆生利用電子束穿過晶體薄片，也證實(shí)了電子的衍射現(xiàn)象。1929年德布羅意因提出物質(zhì)波的理論獲得諾貝爾獎(jiǎng)；1937年戴維遜同G.P.湯姆遜也同時(shí)獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。2.模型的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1927年，美國(guó)物理學(xué)家戴維遜和革末用電子603.量子原子結(jié)構(gòu)模型建立的意義

德布羅意物質(zhì)波的理論，引起了人們科學(xué)思想的重大變革，其直接結(jié)果就是促進(jìn)了量子力學(xué)的產(chǎn)生，從而揭示出微觀粒子運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律。3.量子原子結(jié)構(gòu)模型建立的意義德布羅意物質(zhì)波614.量子力學(xué)的研究成果經(jīng)海森堡和薛定諤等人的共同努力建立了量子力學(xué)。奧地利著名物理學(xué)家薛定諤用波函數(shù)來描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)，建立了薛定諤方程。1927年，兩位年輕的德國(guó)科學(xué)家海特勒和倫敦，成功地利用量子力學(xué)方法處理氫分子，科學(xué)而精確地解釋了氫原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。后來，又用量子力學(xué)的方法和思想，對(duì)全部周期表加以研究，成功地解釋和說明了化學(xué)元素周期性的微觀本質(zhì)。4.量子力學(xué)的研究成果經(jīng)海森堡和薛定諤等人的共同努力建立了量62結(jié)論

建立在量子力學(xué)基礎(chǔ)上的原子結(jié)構(gòu)模型，是現(xiàn)代周期律的理論基礎(chǔ)。結(jié)論建立在量子力學(xué)基礎(chǔ)上的原子結(jié)構(gòu)模型，是現(xiàn)代63時(shí)間：

19世紀(jì)末至今。時(shí)間：19世紀(jì)末至今。64特點(diǎn)現(xiàn)代化學(xué)的興起使化學(xué)從無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上，發(fā)展成為多分支學(xué)科的科學(xué)，開始建立了以無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和高分子化學(xué)為分支學(xué)科的化學(xué)學(xué)科?；瘜W(xué)家這位“分子建筑師”將運(yùn)用善變之手，為全人類創(chuàng)造今日之大廈、明日之環(huán)宇。

特點(diǎn)現(xiàn)代化學(xué)的興起使化學(xué)從無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的基65本篇內(nèi)容：第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與周期律的發(fā)展第二節(jié)核化學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展第三節(jié)現(xiàn)代化學(xué)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)本篇內(nèi)容：第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與周期律的發(fā)展66第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與周期律的發(fā)展第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與周期律的發(fā)展67本節(jié)內(nèi)容一、化學(xué)進(jìn)入微觀領(lǐng)域二、原子結(jié)構(gòu)理論模型的建立和發(fā)展本節(jié)內(nèi)容一、化學(xué)進(jìn)入微觀領(lǐng)域68一、化學(xué)進(jìn)入微觀領(lǐng)域

19世紀(jì)末，物理學(xué)上出現(xiàn)了三大發(fā)現(xiàn)，即X射線、放射性和電子。這些新發(fā)現(xiàn)猛烈地沖擊了道爾頓關(guān)于原子不可分割的觀念，從而打開了原子和原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的大門，揭露了微觀世界中更深層次的奧秘。

一、化學(xué)進(jìn)入微觀領(lǐng)域19世紀(jì)末，物理學(xué)上69(一)X射線的發(fā)現(xiàn)

X射線，亦稱倫琴射線，它是德國(guó)科學(xué)家倫琴在1895年發(fā)現(xiàn)。(一)X射線的發(fā)現(xiàn)X射線，亦稱倫琴射線，它701.倫琴簡(jiǎn)介威爾姆·康拉德·倫琴(WilhenmConradRontgen)，1845年誕生在萊納普(Lennep)萊茵蘭州的一個(gè)城鎮(zhèn)上。他的母親是荷蘭人，在他三歲時(shí)，家搬到了荷蘭的阿佩爾鄉(xiāng)恩。在荷蘭學(xué)習(xí)之后，倫琴于1865年去蘇黎世，在那里的綜合工業(yè)學(xué)院學(xué)習(xí)機(jī)械工程。

倫琴1.倫琴簡(jiǎn)介威爾姆·康拉德·倫琴(WilhenmConra711868年從綜合工業(yè)學(xué)院畢業(yè)，1869年在蘇黎世大學(xué)獲得博士頭銜。1870年，他回到德國(guó)當(dāng)孔特的助手，開始在維爾茨堡，后來在斯特拉斯堡；他成為一個(gè)大學(xué)兼課教師，1876年被委任為一所規(guī)模較小的德國(guó)大學(xué)的物理教授后，他以一個(gè)并不突出但還不錯(cuò)的物理學(xué)家的形象開始了他的學(xué)術(shù)生涯。1888年，他完成了一件重要的工作，證明了對(duì)流電流與傳導(dǎo)電流是相同的。

1868年從綜合工業(yè)學(xué)院畢業(yè)，721901年倫琴獲得了第一個(gè)物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)金。1900年他已搬到了慕尼黑，在那里，他成為實(shí)驗(yàn)物理研究所所長(zhǎng)。1914年，他在著名的德國(guó)科學(xué)家表示他們與軍國(guó)主義德國(guó)休戚相關(guān)的宣言上簽了名，但后來他對(duì)此感到懊悔。在第一次世界大戰(zhàn)期間和隨后的通貨膨漲中，他相當(dāng)苦惱。1923年2月10日，倫琴在慕尼黑逝世，享年78歲。1901年倫琴獲得了第一個(gè)物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)金。732.X射線的發(fā)現(xiàn)

1895年11月8日傍晚，倫琴在一個(gè)完全遮光的暗室房間里，利用克魯克斯管研究陰極射線，他用黑紙板把克魯克斯管完全包了起來，在離管子一定距離的地方放上一張紙片，當(dāng)作屏幕使用，并在上面涂有氰化鋇鉑。使倫琴感到意外的是，他看見涂有氰化鋇鉑屏幕有熒光，發(fā)出了亮光。倫琴想管子被包在黑紙板內(nèi)的，沒有光或陰極射線能從里面透出，這個(gè)光是從哪來的？這個(gè)沒有想到的現(xiàn)象出現(xiàn)，使他感到意外和困惑。(1)意外發(fā)現(xiàn)2.X射線的發(fā)現(xiàn)1895年11月8日傍晚，倫74(2)進(jìn)一步研究

他把這個(gè)屏轉(zhuǎn)了一個(gè)面，使沒有氰化鋇鉑的那一面朝著管子，這樣做，屏仍然發(fā)熒光。他將屏移得離管子更遠(yuǎn)一些，熒光依然存在。然后，他在管子和屏之間放了幾樣?xùn)|西，但所有這些東西看來都象是透明的一樣。當(dāng)他在管子前面移動(dòng)他的手時(shí)，更驚奇的現(xiàn)象出現(xiàn)了，他在屏上看到了他手的骨胳。正如他在關(guān)于這個(gè)學(xué)科的第一本出版物中所稱呼的那樣，他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“一種新的射線”。(2)進(jìn)一步研究他把這個(gè)屏轉(zhuǎn)了一個(gè)面，使75(3)確定那時(shí)倫琴獨(dú)個(gè)兒在他的實(shí)驗(yàn)室里工作，在其后的日子里繼續(xù)一個(gè)人做他的實(shí)驗(yàn)，沒有對(duì)任何人提及他所觀察到的結(jié)果。他的妻子注意到他被什么事情迷住了，但又不知道為什么，開始為他擔(dān)憂。而倫琴愿意告訴她的，只是說他正在研究一件重要的事情，后來他解釋了他保持沉默的理由：他一直對(duì)他自己的發(fā)現(xiàn)感到驚訝，它是那樣地值得懷疑以致于他一直感到需要一而再、再而三地使他自己確信這些新射線的存在。終于他將他的研究結(jié)果記錄到照相底板上去，最后肯定了他的發(fā)現(xiàn)。(3)確定那時(shí)倫琴獨(dú)個(gè)兒在他的實(shí)驗(yàn)室里工作76(4)新射線的性質(zhì)倫琴繼續(xù)描述他在七個(gè)星期“秘密”研究中所得到的結(jié)果：物體對(duì)他的“新射線”在不同程度上是透明的；照相底片被“新射線”感光；他不能觀察到任何可感覺得到的射線的反射和折射；它也不能用磁場(chǎng)將他們偏轉(zhuǎn)，這種“新射線”放自電管上被陰極射線擊中的那塊管壁上。(4)新射線的性質(zhì)倫琴繼續(xù)描述他在七個(gè)星期77(5)研究結(jié)果的發(fā)表

1896年1月1日，他發(fā)出了他的預(yù)先印好的文章，引起了一場(chǎng)大轟動(dòng)。他的論文是令人難以置信的——但是他在寄送論文時(shí)也附寄了得到的X射線照相，這提供了一個(gè)不能輕易地不予理睬的證據(jù)。玻耳茲曼、華爾堡(Warburg)、科爾勞施(Kohlrausch)、開耳芬勛爵、斯托克斯(Stokes)和龐加萊是早期收到他通訊的人。一讀完倫琴的論文，許多科學(xué)家立刻就跑進(jìn)他們的實(shí)驗(yàn)室，拿出電火花線圈，著手試驗(yàn)看看他們自己是否能夠找到X射線，結(jié)果他們都成功了。(5)研究結(jié)果的發(fā)表1896年178(6)研究結(jié)果的影響

在1896年元月里，發(fā)現(xiàn)X射線的新聞業(yè)已在全世界引起了巨大的騷動(dòng)。我們能夠想象出當(dāng)時(shí)人們對(duì)這些射線的無限驚訝：幾乎任何東西對(duì)它們來說都是透明的；用這些射線人們可以看見自己的骨胳；看不到手指上的肉但能看到手指上帶的指環(huán)，且十分清楚，象嵌入體內(nèi)的子彈一樣。(6)研究結(jié)果的影響在1896年元月里79(7)應(yīng)用人們立即就領(lǐng)悟到它對(duì)醫(yī)學(xué)的影響。懂得這個(gè)發(fā)現(xiàn)的重要意義的不一定非要是科學(xué)家。在1896年還是一個(gè)小孩的未來物理學(xué)家A.N.達(dá)·科斯塔·安德雷德(A.N.daCostaAndrade)曾聽說上帝能看見每樣?xùn)|西和每個(gè)地方，聽見了關(guān)于X射線的事情之后，他開始相信他過去曾經(jīng)懷疑過的事情。

1月23月，倫琴在物理醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)作了關(guān)于他的發(fā)現(xiàn)的唯一的一次公開講演，人們以暴風(fēng)雨般的掌聲向他致意。(7)應(yīng)用人們立即就領(lǐng)悟到它對(duì)醫(yī)學(xué)的影響。80(二)放射性的發(fā)現(xiàn)在X射線發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)界掀起一個(gè)研究射線、熒光的熱潮。其中，居里夫人發(fā)現(xiàn)放射性又是一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)。(二)放射性的發(fā)現(xiàn)在X射線發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)811.居里夫人簡(jiǎn)介(1)居里夫人的生平

法國(guó)物理學(xué)家和放射化學(xué)家。居里夫人即瑪麗居里(MarieCurie)，是一位原籍為波蘭的法國(guó)科學(xué)家。居里夫人在婚前姓名為曼婭.斯卡洛多斯卡(波蘭文為ManyaSklodowska)，1867年波蘭正處于俄國(guó)的統(tǒng)治之下。曼婭的父母都是教師，在她出生(她是他們的的第五個(gè)孩子)后不久他們就失去了教師職位。1.居里夫人簡(jiǎn)介(1)居里夫人的生平法國(guó)物理學(xué)家和放射821867年11月7日生于波蘭華沙，1934年7月4日卒于法國(guó)上薩瓦省。1883年中學(xué)畢業(yè)，并獲得金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。由于家中?jīng)濟(jì)困難和當(dāng)時(shí)波蘭的大學(xué)不接受女生，她擔(dān)任家庭教師八年。1891年到法國(guó)深造，進(jìn)了巴黎大學(xué)攻讀物理學(xué)和數(shù)學(xué)。1893年以優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)于巴黎大學(xué)理學(xué)院物理系，畢業(yè)時(shí)成績(jī)名列全班第一。1867年11月7日生于波蘭華沙，1934年7月4日卒于法831894年她與法國(guó)物理學(xué)家皮埃爾.居里相識(shí)，第二年，1895年她與皮埃爾.居里結(jié)婚。1904年被巴黎大學(xué)聘為助教；她與她的丈夫皮埃爾.居里(PierreCurie)都是放射性的早期研究者，1906年皮埃爾.居里去世后，她接替了丈夫的工作，成為巴黎大學(xué)第一位女教授。1894年她與法國(guó)物理學(xué)家皮埃爾.居里相識(shí)，第二年，189584(2)居里夫人主要研究成果發(fā)現(xiàn)了元素的放射性；發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Po)和鐳(Ra)；分離出純的金屬鐳。(2)居里夫人主要研究成果發(fā)現(xiàn)了元素的放射性；85(3)居里夫人獲得的榮譽(yù)發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Po)和鐳(Ra)，與法國(guó)物理學(xué)家亨利.貝克勒爾(HenryBecquerel)分享了1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。因分離出純的金屬鐳而又獲得1911年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。(3)居里夫人獲得的榮譽(yù)發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Po)和鐳(R86她是法國(guó)科學(xué)院第一個(gè)女院士，并被15個(gè)國(guó)家的科學(xué)院選為院士。居里一生中擔(dān)任25個(gè)國(guó)家的104個(gè)榮譽(yù)職位，接受過7個(gè)國(guó)家的24次獎(jiǎng)金或獎(jiǎng)?wù)?。主要著作有《同位素及其組成》、《論放射性》、《放射性物質(zhì)及其輻射的研究》。她是法國(guó)科學(xué)院第一個(gè)女院士，并被15個(gè)國(guó)家的科學(xué)院選為院士。872.放射性的發(fā)現(xiàn)

在H.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的放射現(xiàn)象以后，M.居里和P.居里首先對(duì)各種物質(zhì)進(jìn)行放射性考察，發(fā)現(xiàn)元素釷也具有放射性，鈾礦物則有著比純鈾高得多的放射性；依靠科學(xué)推測(cè)和精巧實(shí)驗(yàn)技術(shù)，1898年在鈾礦物中發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙和鐳，并開創(chuàng)了一門新的科學(xué)──放射化學(xué)。2.放射性的發(fā)現(xiàn)在H.貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的放88(1)放射性的發(fā)現(xiàn)從1896年開始，居里夫婦開始共同研究放射性。在此之前，德國(guó)物理學(xué)家倫琴(WilhelmRoentgen1845-1923)發(fā)現(xiàn)了X-射線(他因此獲得1901年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng))。貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾鹽也能發(fā)射出類似的射線，發(fā)現(xiàn)了鈾的發(fā)射性。(1)放射性的發(fā)現(xiàn)從1896年開始，居里夫89(2)元素釙的發(fā)現(xiàn)居里夫人繼續(xù)對(duì)鈾的放射性進(jìn)行研究，并發(fā)現(xiàn)瀝青鈾礦的放射性比按含鈾量推算的放射性大的多，她大膽預(yù)測(cè)，瀝青鈾礦中，一定含有一種放射性更強(qiáng)的化學(xué)元素。經(jīng)過反復(fù)研究，努力尋找，終于在1898年7月，首先發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Po)，之所以命名為釙(polonium)，是為了紀(jì)念她的祖國(guó)波蘭(Polonia，拉丁文)。(2)元素釙的發(fā)現(xiàn)居里夫人繼續(xù)對(duì)鈾的放射性90(3)元素鐳的發(fā)現(xiàn)釙發(fā)現(xiàn)后，居里夫人繼續(xù)從剩余的瀝青鈾礦中提煉放射性物質(zhì)。她發(fā)現(xiàn)，剩余的瀝青鈾礦的放射性，比按鈾量推算的值大200萬倍。她由此推測(cè)還存在一種放射性更強(qiáng)的新元素，終于，在1898年末，發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳，命名為鐳的意思是“賦予放射性的物質(zhì)”。(3)元素鐳的發(fā)現(xiàn)釙發(fā)現(xiàn)后，居里夫人繼續(xù)從91(4)鐳的的制備

按照傳統(tǒng)的概念，確證一個(gè)元素的發(fā)現(xiàn)應(yīng)該提供可以目睹的該元素的足夠純的化合物或單質(zhì)樣品。

1906年皮埃爾.居里不幸被馬車撞死，但居里夫人并未因此倒下，她仍然繼續(xù)研究，最終與德比恩(AndreDebierne,1874-1949年，于1899年從瀝青鈾礦中發(fā)現(xiàn)放射性元素錒Ac)在1910年，從8噸廢瀝青鈾礦中制得1/10克純凈的氯化鐳，最后分離出純凈的金屬鐳。最終經(jīng)光譜分析和原子量測(cè)定，證實(shí)了元素鐳的存在。(4)鐳的的制備按照傳統(tǒng)的概念，確證一個(gè)元92(5)放射性鐳的應(yīng)用在第一次世界大戰(zhàn)期間，她和她的長(zhǎng)女婿約里奧.居里一起參加戰(zhàn)地醫(yī)療服務(wù)，擔(dān)負(fù)傷員的X射線透視工作。她積極提倡把鐳用于醫(yī)療方面，使輻射治療(早期也稱為居里治療)得到推廣和提高，使核能造福于人類。(5)放射性鐳的應(yīng)用在第一次世界大戰(zhàn)期間，93(6)晚年的居里夫人

20世紀(jì)20年代末期，居里夫人的健康狀況開始走下坡路，長(zhǎng)期受放射線的照射使她患上白血病，終于在1934年7月4日不治而亡。在此之前幾個(gè)月，她的女兒依倫和女婿約里奧-居里(Joliot-Curie)宣布發(fā)現(xiàn)人工放射性（他們倆因此而榮獲1935年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）。(6)晚年的居里夫人20世紀(jì)20年代末期，943.同位素

某些放射性元素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，但是卻有不同的放射性特征。這些不同類型的原子應(yīng)該是相同的元素，稱為“同位素”。3.同位素某些放射性元素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，95(1)同位素概念的提出索迪(英國(guó)，F(xiàn)rederickSoddy，1877~1956)，1898年畢業(yè)于牛津大學(xué)。1900～1903年，在加拿大蒙特利爾的麥吉爾大學(xué)隨盧瑟福工作，共同創(chuàng)立放射性衰變的理論，修正了道爾頓原子學(xué)說。1903～1904年，在倫敦大學(xué)和拉姆齊合作，證明鐳能產(chǎn)生氦。隨著各種放射性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)了兩種或兩種以上放射性物質(zhì)無法用化學(xué)分離手段分開的事例。索迪認(rèn)為這是同一元素不同質(zhì)量的一些原子混合在一起的結(jié)果，提出了同位素的概念，同位素一詞是他的1913年首先使用的。(1)同位素概念的提出索迪(英國(guó)，F(xiàn)red96(2)索迪獲得的榮譽(yù)索迪首先發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)經(jīng)α衰變后，新物質(zhì)在周期表中的位置向左移動(dòng)兩格。由于這些貢獻(xiàn)，他獲得1921年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，1913年獲得坎尼扎羅獎(jiǎng)金。(2)索迪獲得的榮譽(yù)索迪首先發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)97(3)同位素的進(jìn)一步研究另一位英國(guó)人阿斯頓，在1919年制成了質(zhì)譜儀，可以用來分離不同質(zhì)量的粒子，并且測(cè)定它們的質(zhì)量。這就把研究同位素的方法提高了一大步。阿斯頓先后利用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了很多元素的同位素，他在71種元素之中，陸續(xù)找到了202種同位素，這為我們認(rèn)識(shí)同位素，積累了大量資料。(3)同位素的進(jìn)一步研究另一位英國(guó)人阿斯頓98(4)同位素提出的意義同位素概念的提出，是對(duì)原子論的一次沖擊。一種元素可以有多達(dá)6種不同類型的原子。同位素只是原子量的不同，不影響相關(guān)的化學(xué)性質(zhì)，保持了元素周期表的完整。(4)同位素提出的意義同位素概念的提出，是994.衰變

1899年英國(guó)化學(xué)家克魯克斯在分離鈾礦過程中，發(fā)現(xiàn)一部分鈾具有放射性，另一部分鈾卻無放射性。其他一些科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。(1)衰變現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)4.衰變1899年英國(guó)化學(xué)家克魯克斯在分100同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，釷、鐳等放射性元素不僅能產(chǎn)生具有放射性的物質(zhì)，而且還能使與它有接觸的物質(zhì)也產(chǎn)生放射性。并且這種放射性還會(huì)隨著時(shí)間流逝而減弱，最后會(huì)消失。1902年，索迪發(fā)現(xiàn)釷也存在上述現(xiàn)象。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，釷、鐳等放射性元素不僅能產(chǎn)生具有放射性的物質(zhì)，而101(2)衰變現(xiàn)象的研究

他們首先對(duì)釷的放射性做了大量的實(shí)驗(yàn)。他們將硝酸釷溶液用氨處理，沉淀出氫氧化釷，過濾后檢測(cè)干燥的沉淀，其放射性顯著降低，而將濾液蒸干除去硝酸銨后的殘?jiān)?，卻有極強(qiáng)的放射性。但過了一個(gè)月后，殘?jiān)姆派湫韵?。他們證實(shí)釷的放射性的確變化無常。實(shí)驗(yàn)1(2)衰變現(xiàn)象的研究他們首先對(duì)釷的放射性102

他們還發(fā)現(xiàn)，如果把釷放在密閉的器皿中，其放射性強(qiáng)度較穩(wěn)定，如果放在一個(gè)敞開的器皿中，其放射性強(qiáng)度就會(huì)變化不定，尤其容易受表面掠過的空氣的影響。他們推測(cè)這可能是由于有某種物質(zhì)放射出來，不久他們便證明這種被放射出來的物質(zhì)是一種氣體，他們稱它為釷射氣。他們同樣對(duì)有放射性的鐳、錒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，也發(fā)現(xiàn)存在同釷一樣的現(xiàn)象。他們把鐳放射出來的氣體稱為鐳射氣，錒放射出來的氣體叫錒射氣。實(shí)驗(yàn)2他們還發(fā)現(xiàn)，如果把釷放在密閉的器皿中，其放射性103(3)衰變概念的提出根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，1902年盧瑟福、索迪提出元素衰變假說：放射性是由于原子本身分裂或衰變?yōu)榱硪环N元素的原子而引起的。這與一般的化學(xué)反應(yīng)不同，它不是原子間或分子間的變化，而是原子本身的自發(fā)變化，衰變放出α、β、γ射線，變成新的放射性元素。(3)衰變概念的提出根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，190104(三)電子的發(fā)現(xiàn)首先是英國(guó)物理學(xué)家瓦利和克魯克斯發(fā)現(xiàn)，陰極射線在磁場(chǎng)中會(huì)改變方向。后來，法國(guó)物理學(xué)家佩蘭發(fā)現(xiàn)，把陰極射線收集到金屬筒內(nèi)，金屬筒就會(huì)帶負(fù)電。(1)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)(三)電子的發(fā)現(xiàn)首先是英國(guó)物理學(xué)家瓦利和克魯克105(2)電子電性的確定

1897年，克魯克斯的學(xué)生，英國(guó)著名物理學(xué)家湯姆生，系統(tǒng)地研究了陰極射線的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)陰極射線不僅會(huì)被磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，而且能被電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，從而證明，陰極射線是帶負(fù)電的粒子，并測(cè)出這種粒子的荷質(zhì)比(電荷e/質(zhì)量m)。計(jì)算表明，荷質(zhì)比約是氫離子的2000倍，因此它的質(zhì)量約等于氫原子質(zhì)量的1/2000。(2)電子電性的確定1897年，克魯克斯的106(3)關(guān)于電子的進(jìn)一步研究湯姆生進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明，不管放電管中裝入什么氣體，也不管電極采用什么材料，陰極射線粒子的荷質(zhì)比總是保持不變。由此推斷，這種粒子是一種帶負(fù)電的獨(dú)立的成分，后來又進(jìn)一步證明它是一切化學(xué)元素的組成部分。這預(yù)示著電子被發(fā)現(xiàn)了。(3)關(guān)于電子的進(jìn)一步研究湯姆生進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明107(4)電子概念的提出

1874年，英國(guó)物理學(xué)家斯通尼稱它為electron，稱為“元電荷”，即把一個(gè)H+所帶的電荷作為電的基本單位。后來克魯克斯建議應(yīng)稱electron為“電子”。在后來，美國(guó)芝加哥大學(xué)的密立根教授經(jīng)4年的努力，在1911年確立了電子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)。(4)電子概念的提出1874年，英國(guó)物理學(xué)108(5)電子發(fā)現(xiàn)的意義電子的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步打破了原子不可分的觀念，此前認(rèn)為堅(jiān)不可摧的宇宙基石----原子，終于被證明是可分的，可分出電子，而且無論什么元素的原子都同樣能分出電子來。(5)電子發(fā)現(xiàn)的意義電子的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步打破109總結(jié)

X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)，是人類對(duì)原子微觀結(jié)構(gòu)深入認(rèn)識(shí)的三個(gè)里程碑。這三個(gè)發(fā)現(xiàn)，打開了原子的大門，為建立微觀結(jié)構(gòu)理論奠定了基礎(chǔ)?？偨Y(jié)X射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)，是人類110二、原子結(jié)構(gòu)理論模型的建立和發(fā)展

電子發(fā)現(xiàn)以后，人們就順理成章的提出，原子含有電子，而電子又帶負(fù)電，那么，原子中必然有帶正電的部分，這樣，原子中的電子和帶正電部分的成分，必然會(huì)形成一定的結(jié)構(gòu)，那么原子結(jié)構(gòu)是什么樣呢？科學(xué)家開始探索這一復(fù)雜的問題。二、原子結(jié)構(gòu)理論模型的建立和發(fā)展電子發(fā)現(xiàn)以后，111(一)湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型

1904年，湯姆生提出了一個(gè)原子模型：他認(rèn)為，原子是一個(gè)均勻的帶有正電的球體，電子對(duì)稱地嵌在這個(gè)球中；因?yàn)殡娮釉凇霸忧颉敝械钠胶馕恢蒙险駝?dòng)，所以可以發(fā)出電磁輻射，其電磁輻射的頻率，就等于電子振動(dòng)的頻率。(一)湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型1904年，湯112湯姆生