原子結構的研究歷程

物質是由什麼構成的？

原子或分子

大量的原子或分子通過相互作用結合而構成物質

有些物質是由原子直接構成。如金屬

有些物質是由分子構成。

而分子是由相同或不同的原子結合構成的。

原子和分子都非常小

課本上的要點太過簡單了吧。咱補充點物理學史的知識吧。

將物質不停地分割，最後會得到什麼？

兩千多年前我們的先哲莊子就曾寫道：「一尺之棰，日取其半，萬世不竭」（《莊子 天下》）

莊子引出的哲學思考就是：有限的物質是可以無限地分割下去的。

由於中國文化的由陰陽五行學說主導下的世界觀使得我們的先人以精、氣、神 等生命狀態來看待萬事萬物。而同時期的古希臘哲學家們卻從完全不同的角度思考著物質本源的問題。

最早有位叫德謨克利特（約前460－前370）的人就認為：萬物皆由微小的粒子所構成，稱為「atom」。意為「不能再繼續分割的東西。」

最早確定「原子學說」的是英國物理學家、化學家道爾頓。他認為物質由元素結合而成，原子是有一定形狀的粒子實體，每一種元素都是大量具有確定質量的粒子的集合。這種粒子就是該元素的原子。

但是原子真得不可再分了嗎？

1897年，英國物理學家湯姆生髮現了原子中具有電子。電子發現後對於原子的結構有不少科學家都提出了不同的模型。較有代表性的是認為電子均勻地嵌埋在原子球體內。

由於電子帶負電，而整個原子表現為不帶電，所以自從電子發現後，科學家們猜測原子應該具有抵消負電的帶有正電荷的部分。

英國物理學家盧瑟福通過阿爾法粒子轟擊金原子的實驗推測出新的原子結構模型。他認為：在原子的中心有一個集中了正電荷的正常小的團塊。不過但他沒有提到原子內有多少電子及這些電子怎麼運動。

後來他的一名學生查德威克進一步發現了原子中還包含有中子。

盧瑟福的發現激發了更多科學家想要探索原子真實的結構熱情。其中丹麥的玻爾為盧瑟福所說的那個包含了質子和中子的帶正電團塊命名為「原子核」。並進一步研究和提出了「行星模型」的原子結構。他認為：原子中心是原子核，電子則在原子核周圍沿著一定軌道圍繞原子核旋轉。

但隨著量力理論的確立，玻爾其實最後繼續對原子結構進行了修改。

量子力學是用來說明微觀世界的一種物理理論。通過這一理論的分析與證明，有人證明了電子的波動性質，電子不僅是粒子同時也可以是波。又有人提出「概率解釋」，認為原子核周圍的電子不可能有確定的位置和動量，只有「電子的存在區域」，電子在它存在的區域內可以在無數個地點同時存在。量子力學中電子存在的區域用電子云來進行描述。

自古到今，從哲思到實驗到理論，原子的結構仍然是個說不清說不完的知識內容。在探求物質本原的道路上，科學家們就是這樣不斷地積累不斷地擴展，在前人研究的基礎上又不斷地糾正完善。學物理不僅是學習已經有的理論知識，更是學習這種科學探索認識世界的方法和精神。知識會不斷地更新，理論會不斷地修改，但這種探索精神將永遠激勵。

原子分子又是如何構成物質呢？有興趣的同學亦可在學習本章知識的同時，去提前學習一下初三的化學課本。

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