专题1 揭示物质结构的奥秘
（1）、 公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。
一.人类探索物质结构的历史
1．人类探索原子结构的历史
（2）、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为：物质由原子组成，原子不能被创造也不能被毁灭，在化学变化中原子不可再分割，它们的化学性质在化学反应中保持不变。
（3）、1811年,阿伏加德罗提出了分子的概念,他认为气体分子是由几个原子构成的。
        1860年，国际化学界确立了原子分子论。
2.原子结构模型的演变
    (1)、19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。
  (2)、 1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。       1904年提出“葡萄干面包式”的原子结构模型。
(3)、1911年英国物理学家卢瑟福（汤姆生的学生）提出了带核的原子结构模型。
(4)、1913年丹麦物理学家波尔（卢瑟福的学生）引入量子论观点，提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型。





(5)电子云模型     （几率说）
人类认识
原子的
历史进程
小结
1869年，已有63种元素为科学家所认识，门捷列夫将各元素按原子量的变化联系起来，揭示了自然界的一条基本规律---元素周期律。
3．元素周期表的发现
19世纪中叶以后，近现代对物质结构的认识有了飞速发展。
碳原子的四价，有机物碳原子成键的立体结构，有机物分子中键的饱和性等相继被发现
4．对有机物认识的进展
      19世纪末20世纪初，量子力学（微观粒子具有波粒二象性）确立。量子力学是研究原子和分子结构的理论基础。
5．物理学上的重大发现
6．实验方法上的改进
光谱、衍射等新方法应用于研究原子、
分子和晶体结构
红外光谱仪
电子显微镜
原子吸收光谱仪
X射线衍射仪
红外光谱仪
电子显微镜
原子吸收光谱仪
X射线衍射仪
启示：
人类对原子结构认识的逐渐深入，都是建立在实验研究基础上的，实验是揭示原子结构的重要手段。
汤姆生、卢瑟福、玻尔等几代师生都是诺贝尔科学奖获得者，他们勇于怀疑科学上的“定论”，不迷信权威，为科学的发展作出了重要贡献。自然科学就是在不断探索中修正错误而前进的。
科
学
探
究
阅读下列一段文字，并据此回答下列问题：
   原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负
电的电子构成的。原子核又是由带正电的质子和不带电
 的中子构成。
    希腊哲学家德谟克利特是原子学说的奠基人。他认为
万物是由大量的不可分割的微粒构成的，并把这些微粒
称为原子（希腊文的原意是“不可分割”）。这是古代原
子学说
    英国科学家道尔顿是近代原子学说的创始人。他认为
物质是由原子构成的，这些原子是不可分割的实心球体，
同种原子的质量和性质相同。道尔顿的原子学说对化学
的发展起了十分重要的作用，但他没有把原子和分子区
分开来，并且仍然认为原子是不可分割的
     后来，意大利科学家阿伏加德罗提出可分子的概念，
指出了分子和原子的区别与联系。人人们把物质由分子、
原子构成的学说叫原子-分子论。原子-分子论的创立，
是近代原子学说的发展是物质结构理论的发展与创新
     英国科学家汤姆生是电子的发现者，他认为一切
原子中都有电子。从此，人们开始揭示原子内部的秘密，
认识到原子不是构成物质的最小微粒，它本身还具有复
杂的结构，还可以再分
     1911年前后，物理学家卢瑟福把一束高速运动的α
粒子（质量数为4的带2个单位正电荷的氦原子核），
射向一片极薄的金箔。他惊奇的发现，过去一直认为
原子是“实心球”，而由这种“实心球”紧密排列的金箔，
竟为大多数α粒子畅通无阻地通过，就象金箔不在那
似的，但也有极少数的α粒子发生偏转，或被笔直弹回。
科
学
探
究
（1）19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早
          发现电子的科学家是                
（2）道尔顿的原子学说曾起了很大的作用。他的学说
包含有下列三个论点：①原子是不能再分的粒子　　
②同种元素的原子的各种性质和质量都相同
③原子是微小的实心球体从现代的观点看，
你认为三个论点中不确切的是       
（3）卢瑟福的α粒子散射实验得出了金原子结构的一些
结论，试写出其中的三点
答案：（1）汤姆生；（2）①②③；
（3）a.原子中存在原子核，它占原子中极小体积
b.原子核带正电荷，且电荷数远大于α粒子
c.金的原子核质量远大于α粒子
科
学
探
究
α粒子散射实验
二.研究物质结构的意义
1．揭示物质的结构和性能之间的关系（结构决定性质，性质反映结构）。
    帮助我们预测物质的性能
2．合成或分离预测物质的新材料
3．从分子水平上认识生命现象
4．实现绿色合成，实现社会的可持续       发展
碳的三种同素异形体和碳纳米管的结构模型
思考:
   以上物质都是由碳元素组成的,但为什么它们的性质和用途却存在很大的差异,为什么?
结构决定性质
   物质世界五光十色、千变万化


                         归根结底

由物质的组成、结构决定
    研究物质世界，就是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律。
万事皆有缘
宏观物质的性质、变化规律缘由于微观物质。
化学研究什么？




  物理                      化学    物理.

    化学主要是研究化合物的组成、结构、性质
 
     数学、物理、化学是一切自然科学的基础科学，或称为中心科学。
宏观物质
亚微观结构
分子
原子
基本粒子
   化学研究物质的总体思路








化合物的性质
化合物存在
      的状态
化学反应的
         历程
能量最
低原理
电子效应
空间效应
信息科学
光导纤维内窥镜
形状记忆合金发动机
形状记忆合金
生命科学
氨基酸
DNA
材料科学
纳米材料制备高效太阳能电池
南理工纳米材料工程中心
环境科学
太阳灶