化工小知识分享-原子学说

在所有化学理论中，最基本、最重要的是原子学说。原子的概念，由来已久。古希腊哲学家德谟克里特(Democritus)在公元前450年以前，最先提出原子论，他认为宇宙万物是由最微小、坚硬、不可入、不可分的物质粒子所构成。这种粒子叫做原子。宇宙万物间的千差万别皆因组成它们的原子在数量、形状和排列的不同所致。这是一种朴素的唯物主义的认识。同时期，我国春秋战国时代，一些著名的思想家如惠施、墨子等也都从不同角度提出了物质有不能再分的最小单位的观点。如墨子说：“非半不��则不动，说在端。”意思是，物质到了没有一半的时候，就不能再进一步斫开它了。这种“端”或“不能再斫”的观点就是古代的原子概念，但这时主要是哲学家朴素唯物的一种直觉想象，只是一种哲学臆想。

1805年，英国化学家道尔顿提出了一个假说：一切物质都是由几种不同种类的、相当于不同元素的物质微粒所组成。他把这些粒子叫做原子(atom)，这一名词是从希腊语atomos而来，意思是不可分割的。道尔顿的原子假说圆满地解释了化学反应时各物质之间的量的关系——质量守恒定律、定比定律、倍比定律、当量定律等。并被化学和物理学上的进一步研究所证实，因而这个假说就成为原子学说了。道尔顿的原子学说抓住了化学的核心和最本质的问题，可以用原子的化合与化分来说明各种化学现象和化学定律间的内在联系。这一学说经不断完善，终于成为说明化学现象的统一理论，具有重大的科学和哲学上的意义。恩格斯高度评价了道尔顿的原子学说，认为“道尔顿的成就是能给整个科学创造一个中心，并给研究工作打下了巩固基础的发现”，他还指出：“化学的新时代是随着原子论开始的，所以，近代化学之父不是拉瓦锡而是道尔顿”。

1897年，人们发现了电子，这以后汤姆逊(W.Thomson)根据所有原子都含有电子的认识，在1898年提出，电子浸没于“均匀分布的正电性球体”的原子模型。这就是汤姆逊的原子“浸入模型”。这是对“原子是实心小球”、“原子不可再分”的一个否定，是对道尔顿原子模型的一种修正。

1911年，卢瑟福(E.Rutherford)由α粒子散射实验发现原子中正电荷并不是“均匀分布”的。他提出原子中正电荷密集在一个很小的、坚实的叫做原子核的区域内。围绕着它作高速运动的电子的数目等于核的正电荷数，这就是卢瑟福的原子“含核模型”。这是原子概念中的第2个大突破。

1923年，卢瑟福的学生玻尔(N.Bohr)在他老师含核原子模型以及普朗克(M.Plank)量子论的基础上，引入了量子化条件，成功地解释了氢原子光谱的规律性，从而提出了核外电子在固定轨道上绕核运动的“行星式的原子模型”。但这还是旧量子论的内容。

1926年，奥地利的薛定谔(E.Schrodin-ger)在核外电子运动波粒二象性的基础上融合玻尔固定轨道思想、海森堡(W.Heisen-berg)测不准原理和德布罗依(L.V.DeBroglie)电子波动性的创见，提出了波动力学或量子力学的原子概念。按照他的原子波动力学模型，电子是围绕着原子核的三维波，并且是种概率波，它遵循着量子力学的规律，这是核外电子运动的新量子论，也是现代原子概念的基础。

总之， 原子是元素的最小物质单位， 是构成单质和化合物“分子”的最小粒子。不同元素的原子具有不同的结构和质量。相同元素的原子组成单质， 不同元素的原子组成化合物。在一般的化学反应中， 原子核并不变化， 只是核外的价电子发生改变。原子是物质进行化学反应的基本微粒。在核反应中，原子核发生了变化。原子是由更微小的粒子(电子、中子、质子等) 组成的。

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