原子理论和动力学理论材料
数千年来,古希腊人一直认为所有纯净物(例如纯金、纯铁😉等等)都是由原子构成的。他们认为,如果将一种纯净物切成小块,再将这些小块切开,如此反复,最终会得到一个无法再进一步切割的最小单元。这个无法再进一步切割的最小单元就被称为原子。原子(Atom)一词在希腊语中意为“不可分割”。
当时人们认为原子是不可分割的。然而,后来的科学家发现了电子和原子核(质子和中子),从而推翻了原子不可分割的观点。原子由电子(带负电荷)和原子核组成。电子围绕原子核运行。原子核内部包含质子(带正电荷)和中子(不带电荷)。
还有一种理论,叫做连续性理论(连续性意味着持续不断)。这种理论认为,纯物质可以无限细分。根据这种理论,不存在最小的组成部分。最小的组成部分可以进一步细分成更小的组成部分,如此无限循环下去。
原子论和连续统理论,哪一个是正确的?
在物理学中,任何理论只有能够通过实验证明才能被科学界接受。在18、19和20世纪,科学家们通过实验证明了原子理论的正确性。
首先,请理解以下解释。元素是纯净物,不能通过化学方法分解成其他物质,例如金(Au)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钠(Na)、钙(Ca)、氯(Cl)、氮(N)、氧(O)、氢(H)等。除了元素之外,还有化合物。化合物由元素组成。由于化合物由元素组成,因此它们仍然可以分解成元素。水就是一种化合物。
元素的最小组成部分是原子,而化合物的最小组成部分是分子。分子由原子结合而成。纯金是元素的一个例子。纯金实际上是由金原子(Au)组成的。一块铁也是元素的一个例子。铁是由铁原子(Fe)组成的。因此,元素是由同一种原子构成的纯净物质。
你经常看到、拿着和喝的水是由水分子(化学式为H₂O)组成的。水分子由两个氢原子(H)和一个氧原子(O)组成。
以下是一些原子理论的证明:
首先,是比例定律。
定比定律指出,当元素结合形成化合物时,所得化合物的质量比与组成元素的质量比相同。例如,食盐……我们看到的食盐是由盐分子(化学式为NaCl)组成的化合物。天然的盐分子总是由23个钠原子(Na)和35个氯原子(Cl)组成。
连续统理论无法解释这种现象,但原子论可以。根据原子论,原子是元素的最小组成部分,因此原子具有质量。构成化合物的各元素的质量比较,必然与构成该化合物的原子的相对质量相关。科学家根据构成化合物的各元素的含量来确定原子的相对质量。之所以称之为相对质量,是因为一种元素的原子相对质量是与另一种元素的原子相对质量进行比较得出的。
氢是最轻的原子,因此被用作基准。氢原子(H)的相对质量被设定为1。以氢原子的相对质量为基准,碳原子(C)的相对质量被设定为12,氧原子(O)的相对质量被设定为16,以此类推(只需查看元素周期表即可)。碳原子的相对质量=12意味着一个碳原子的质量是氢原子(H)质量的12倍。氧原子的相对质量=16意味着一个氧原子的质量是氢原子(H)质量的16倍。
在国际单位制(SI)中,我们有一个质量标准,即保存在国际计量局(法国)的铂铱原子。根据国际协议,该铂铱原子的质量为1千克,这就是标准千克。在原子尺度上,我们还有第二个质量标准,即碳-12原子。根据国际协议,一个碳-12原子的质量为12,0000统一原子质量单位(u)。
1 u = 1,66 x 10 ‐27 kg。
碳原子(C)的质量为12,0000 u,氢原子(H)的质量为1,0078 u,氧原子(O)的质量为15,9994 u,钠原子的质量为22,9897 u,以此类推。关于原子质量的详细信息,请参阅元素周期表。
除了原子质量之外,还有一种叫做分子量的概念。分子量是指构成分子的所有原子的总质量。例如,食盐(NaCl)的分子量等于一个钠(Na)原子的质量加上一个氯(Cl)原子的质量。水(H₂O )的分子量等于两个氢(H)原子的质量加上一个氧(O)原子的质量。
第二,布朗运动
从前,有一位名叫罗伯特·布朗的英国生物学家。 Ia 当时正在研究置于水中的花粉(1827年)。可以看到水和花粉。 menggunakan 显微镜。
罗伯特·布朗 看到花粉自行飘动,感觉很奇怪。奇怪是因为水。 在 沉默的, 为什么 花粉会移动。花粉的移动方向是任意的,但却是连续的。 Ia 怀疑这种运动是一种生活形式, 在哪里 活花粉,这样它就可以 移动。 但他的假设是错误的,因为像花粉这样的小无机颗粒在插入时也会移动。 ke 在水中。这种运动被称为水流运动。 B罗恩。
直到动力学理论发展起来,这一发现才得以解释。
动力学理论
动力学(Kinetic)一词源于希腊语,意为运动。动力学理论认为,所有物质都由原子或分子构成,而这些原子或分子以随机的方式持续运动。
运动时,原子或分子 成员有i 速度。原子或分子也 成员有i 质量。因为 成员有i 如果原子或分子具有质量 (m) 和速度 (v),则该原子或分子具有动能 (EK) 和动量 (p)。动能:EK = 1/2 mv²2动量:p = m v。 除了动量之外,还有力。 运动过程中总有碰撞的可能性。因此,力源于碰撞过程中动量的变化。
我们可以说,动力学理论实际上是基于动能、动量和力这三个要素的。这三者正是动力学(牛顿定律、冲量和动量)的研究对象。不同之处在于,动力学理论将动力学应用于原子或分子层面。动力学理论由波义耳(1627–1691)、丹尼尔·伯努利(1700–1782)、焦耳(1818–1889)、克罗尼格(1822–1879)、鲁道夫·克劳修斯(1822–1888)和克拉克·麦克斯韦(1831–1879)等人发展而来。
这种动力学理论的存在可以解释布朗的发现。根据动力学理论,花粉的运动是受到快速运动的水分子推动的。由于水分子数量众多,花粉会受到来自各个方向的推动。
基于定比定律和布朗运动的发现,原子理论已被越来越多的科学家接受。原子是任何物质的最小组成单元。因此,原子是有大小的。那么,原子到底有多大呢?
1905年,爱因斯坦从理论上研究了原子的大小。基于原子论、分子运动论以及实验数据,他发现原子的直径约为10⁻¹⁰米。因此,原子的直径是通过计算得到的。原子的大小被发现后,原子论和分子运动论都得到了认可。