原子的构成课件

原子的构成原子是构成物质的基本单元，由带正电的原子核和带负电的电子组成原子核包含质子和中子，电子在原子核外以特定的轨道运行原子的基本组成成分质子带正电荷，位于原子核内中子不带电荷，位于原子核内电子带负电荷，绕原子核高速运动质子的性质带正电荷质量组成原子核质子带有一个单位的正电荷，质子的质量约为质子与中子共同组成原子核，

1.6726×10-电荷量与电子的电荷量相同，千克，约为电子质量的决定了原子核的电荷数和质量27但符号相反倍数1836中子的性质电中性存在于原子核内12中子不带电荷，与质子相比更中子和质子结合在一起，构成稳定，但它可以衰变成质子和原子核，它们对原子核的质量电子有显著贡献参与核反应自由中子34中子在核反应中起重要作用，自由中子在与其他原子核相互例如核裂变和核聚变，其吸收作用前具有短暂的寿命，约为和释放会影响原子核的稳定性分钟10电子的性质带负电质量极小电子带负电，其电荷量为电子的质量非常小，仅为-库仑，是构成物质的千克，是质子和中子

1.602×10-

199.109×10-31基本粒子之一质量的1/1836高速运动量子化性质电子在原子核外高速运动，形成电子的能量是量子化的，只能取电子云，其运动速度接近光速特定值，不能取任意值每个能级对应不同的轨道，电子只能在这些轨道上运动原子的电荷性质电荷平衡离子形成原子中质子带正电，电子带负电，通常情况下，质子数等于电子数原子在化学反应中可以失去或获得电子，形成带正电荷的阳离子和，原子呈电中性带负电荷的阴离子原子的质量原子的发现历程古希腊哲学家1德谟克利特和留基波道尔顿原子模型2提出原子不可分割汤姆逊发现电子3揭示原子内部结构卢瑟福发现原子核4提出行星模型早在古希腊时期，哲学家们就提出了物质是由微小粒子组成的想法世纪初，道尔顿提出了原子模型，认为原子是不可分割的最小粒子世纪初，汤姆逊1920发现电子，证明原子内部存在结构卢瑟福随后通过粒子散射实验发现了原子核，并提出了行星模型，认为电子围绕原子核运动α原子结构模型的发展道尔顿原子模型道尔顿原子模型是第一个被提出的原子模型，它认为原子是不可分割的最小粒子汤姆逊原子模型汤姆逊原子模型描述原子像一个带正电荷的球体，其中带负电的电子均匀分布，就像布丁中的葡萄干卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型提出原子中心有一个带正电的原子核，电子围绕原子核运动，类似于太阳系行星围绕太阳运动玻尔原子模型玻尔原子模型认为电子只能在特定的轨道上运动，每个轨道对应一个特定的能量，电子跃迁到不同的轨道会吸收或释放能量量子力学原子模型量子力学原子模型是目前最精确的原子模型，它使用量子力学理论描述电子的运动和能量，以及原子核的结构汤姆逊原子模型汤姆逊原子模型又称葡萄干布丁模型“”汤姆逊认为原子是一个带正电荷的球体，球体上镶嵌着带负电荷的电子，就像布丁上散布着葡萄干该模型解释了原子的电中性，但无法解释粒子散射实验α卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型，也称为行星模型，提出原子由带正电的原子核和围绕原子核运行的带负电的电子组成该模型是建立在粒子散射实验的基础上，解释了原子内部结构的初步认识，为α原子物理学的发展奠定了重要基础玻尔原子模型玻尔原子模型，又称玻尔卢瑟福模型，是丹麦物理学家尼尔斯玻尔于年提-·1913出的原子结构模型该模型将原子结构简化为一个由一个带正电的原子核组成，电子则绕着原子核运动，并且只在特定的轨道上运动玻尔原子模型克服了卢瑟福模型的缺陷，成功解释了氢原子光谱的规律但是，该模型也存在一些局限性，例如无法解释多电子原子的光谱尽管如此，玻尔原子模型仍然是理解原子结构的早期理论，它为现代量子力学原子模型奠定了基础量子力学原子模型概率云模型能级跃迁量子化性质电子在原子核周围的运动无法用确定的轨道电子只能在特定的能级之间跃迁，吸收或释电子运动的能量、动量等物理量是量子化的描述，而是以概率云的形式存在放能量，只能取离散的值原子的组成比较原子核电子云原子核包含质子和中子，决定原电子在原子核外特定区域运动，子质量和元素种类形成电子云，决定原子化学性质原子大小质量分布原子核体积远小于原子，电子云原子质量主要集中在原子核，电占据大部分原子体积子质量远小于质子和中子原子的质量比较原子质量主要由原子核中的质子和中子决定，电子的质量很小，可以忽略不计1质子1个质子的质量约为

1.6726×10^-27千克1中子1个中子的质量约为

1.6749×10^-27千克1电子1个电子的质量约为

9.1094×10^-31千克原子质量通常用原子质量单位（amu）表示，1amu约等于

1.6605×10^-27千克原子核的结构质子中子带正电荷，决定元素种类质子数等于原不带电，与质子质量几乎相同，决定原子子序数核的稳定性原子核原子核位于原子中心，包含质子和中子它很小，但集中了原子的大部分质量质子与中子的分布紧密排列强相互作用力

1.

2.12质子和中子紧密地排列在一起它们通过强相互作用力紧密地，构成原子核的中心结合在一起，形成原子核不断运动比例

3.

4.34质子和中子在原子核内部不断质子和中子的数量决定了原子地运动着，形成原子核的能量的种类和原子核的稳定性原子核的成键力强相互作用力原子核内部的质子和中子紧密结合在一起，靠的是强相互作用力这种力非常强大，是已知最强大的基本力库仑力原子核中带正电的质子之间存在着库仑斥力，但强相互作用力远大于库仑斥力，能够克服这种斥力，使原子核保持稳定弱相互作用力弱相互作用力影响着某些核反应，例如衰变，其作用范围比强相互作用力小，但比电磁力强β原子核的稳定性稳定性影响因素稳定性与能量原子核的稳定性取决于质子和中子的比例质子数和中子数稳定原子核的结合能更高，这意味着原子核中的核子之间相的比例越接近，原子核越稳定互作用更强，原子核更稳定放射性元素稳定性与衰变原子核不稳定的原子会自发地衰变为更稳定的原子核，释放原子核的稳定性决定了其衰变的速率，衰变速率越慢，原子出能量和放射性物质核越稳定核式衰变种类衰变衰变衰变αβγ原子核放出一个粒子（氦原子核），原原子核放出一个电子或正电子，原子序数原子核从激发态跃迁到基态，释放出射αγ子序数减少，质量数减少增加或减少，质量数不变线，原子序数和质量数都不变241放射性原子的特点不稳定性能量释放放射性原子核不稳定，会发生衰变衰变过程中释放能量，以粒子、粒子或射线αβγ形式表现放射性半衰期释放的能量能够穿透物质，形成辐射放射性原子衰变到一半所需时间，是衡量放射性强弱的重要指标放射线的种类及性质射线射线αβ射线由带正电荷的氦核组成，穿射线由高速运动的电子组成，穿αβ透能力弱，但电离能力强透能力比射线强，电离能力也α比射线弱α射线γ射线是电磁波，穿透能力最强，电离能力最弱γ放射性的应用领域医疗领域考古学农业工业放射性同位素用于诊断和治疗碳测年法可用于确定古代文放射性辐照可用于杀灭细菌和放射性同位素用于检测材料的-14疾病，例如癌症治疗、骨骼扫物、化石和遗迹的年代害虫，延长农产品的保质期，厚度、密度和缺陷，以及控制描和心脏病诊断并提高作物产量生产过程放射性安全防护措施距离防护时间防护12保持与放射源距离，减少辐射缩短接触时间，减少受辐射剂剂量量屏蔽防护个人防护34使用铅、混凝土等材料屏蔽放佩戴防护服、手套和口罩，减射源少皮肤和呼吸道接触元素周期表的发展现代周期表1莫斯利发现原子序数完善现代周期表,门捷列夫周期表2门捷列夫根据原子量和化学性质排列元素道尔顿原子模型3原子被认为是不可分割的基本粒子元素周期表经过多个科学家不断完善，从最初的原子量排列到后来的原子序数排列，最终形成了现代周期表元素周期表的构成周期族元素周期表按原子序数递增排列同一竖列的元素构成族，拥有相，具有相似化学性质的元素周期似的价电子数，化学性质相似性重复出现，构成周期如碱金属、卤素等元素符号原子序数每个元素用一个或两个字母的符原子序数代表原子核中质子的数号表示，通常是拉丁文名称的缩量，决定元素在周期表中的位置写元素周期表的特点元素排列规律元素周期性电子构型规律预测元素性质元素周期表按照原子序数递增元素的性质随着原子序数的递周期表中的各元素电子构型，根据元素周期表的规律，可以的顺序排列，将性质相似的元增而呈现周期性的变化，例如决定了元素的化学性质，也揭预测未知元素的性质，以及新素归类在一起，形成周期和族元素的电负性、电离能和原子示了元素的周期性变化元素的发现和合成半径等元素周期表的用途新元素的发现物质性质的理解科学研究的工具通过周期表，科学家们可以根周期表展示了元素的性质随原周期表是化学研究中不可或缺据已知元素的性质推测未知元子序数的变化规律，帮助人们的工具，为科学家提供了有关素的性质，从而指导新元素的理解物质的性质，例如金属和元素性质的宝贵信息，推动着探索和发现非金属的性质差异化学研究的进步化学反应的预测周期表揭示了元素之间的关系，可预测元素参与化学反应时的性质，帮助科学家理解化学反应过程元素性质规律周期性变化金属性变化非金属性变化化学反应性元素的性质随原子序数的增加同一周期元素从左到右，金属同一周期元素从左到右，非金元素的化学反应性与其电子层而呈现周期性变化，例如电离性减弱；同一族元素从上到下属性增强；同一族元素从上到结构密切相关，例如活泼金属能、电子亲和能、原子半径等，金属性增强下，非金属性减弱易失去电子形成阳离子，而活...泼非金属易得到电子形成阴离子.今日研究热点反物质研究暗物质研究12反物质的性质和行为是物理学暗物质的存在对宇宙的演化和研究的重要课题，可能在未来结构有重大影响，其本质和性能源和医学领域发挥重要作用质尚待探索量子计算超重元素合成34量子计算利用量子力学原理，合成新的超重元素，可以验证可以解决经典计算机无法处理原子核结构理论并拓展人类对的复杂问题，其发展有望带来物质世界的认识科技革命原子的未来发展原子物理学是一个充满活力和挑战的领域未来发展方向主要集中在以下几个方面更深入地研究原子核结构，探索新型元素，发展新的应用技术。