LỊCH SỬ HÌNH THÀNH CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thếp Trang: 1

LỜI NÓI ĐẦU

Cách đây hàng nghìn năm, các nhà hiền triết và các nhà bác học từ Đông
sang Tây đã cố gắng đi tìm lời giải đáp cho câu hỏi: vật chất cấu tạo như
thế nào, nguyên tử được cấu tạo như thế nào,vạn vật xung quanh ta thiên
hình vạn trạng nhưng phải chăng đều do một số yếu tố nào đấy cấu tạo
nên. Nhóm chúng em thực hiện đề tài: Lịch sử hình thành cấu trúc
nguyên tử đã trả lời được phần nào những câu hỏi trên và có được sự hiểu
biết sâu hơn các kiến thức cơ bản về các mẫu nguyên tử theo lý thuyết cổ
điển, cơ sở của lý thuyết lượng tử về cấu trúc nguyên tử và quan điểm hiện
đại về cấu trúc nguyên tử……
Đề tài được thực hiện dựa trên nội dung của một số cuốn sách, thông tin
trên mạng Internet.
Nhóm chúng em thực hiện đề tài này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, chúng
em rất mong nhận được sự đánh giá, nhận xét và ý kiến đóng góp của Cô.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Cô.

Nhóm sinh viên thực hiện

LỊCH SỬ HÌNH THÀNH CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thếp Trang: 2
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................

2. Thuyết bốn nguyên tố của Aristote.............................................................................5
II. THUYẾT NGUYÊN TỬ Ở THẾ KỶ XVIII .............................................................. 6
III. LÝ THUYẾT NGUYÊN TỬ Ở THẾ KỶ XIX ........................................................... 6
1. Lý thuyết nguyên tử của Dalton................................................................................. 6
2. Lý thuyết nguyên tử của Avogađro ............................................................................ 7
IV. LÝ THUYẾT NGUYÊN TỬ THẾ KỶ XX................................................................. 8
1. Mẫu nguyên tử của Thomson..................................................................................... 8
2. Mẫu nguyên tử Rutherford......................................................................................... 9
3. Mẫu nguyên tử bán cổ điển Bohr .............................................................................10
4. Mẫu nguyên tử có quĩ đạo elip của Sommorfold ...................................................... 10
V. CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ THEO THUYẾT CƠ HỌC LƯỢNG TỬ.................... 11
1. Bản chất sóng và hạt của các hạt vi mô .................................................................... 11
2. Phương trình Schrodinger ........................................................................................ 12
3. Nguyên lý bất định Heisenberg ................................................................................ 12
VI. MÔ HÌNH NGUYÊN TỬ HIỆN ĐẠI.......................................................................13
1. Nguyên tử theo quan điểm hiện đại.......................................................................... 13
2. Lịch sử tìm ra electron ............................................................................................. 14
3. Cấu trúc hạt nhân..................................................................................................... 14
KẾT LUẬN SƯ PHẠM.................................................................................................... 16
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 18
LỊCH SỬ HÌNH THÀNH CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thếp Trang: 4

I. THUYẾT NGUYÊN TỬ SƠ KHAI
500 năm trước kỷ nguyên tây lịch, Anaxagoras đã quan niệm vật chất được cấu tạo nên
không phải do những thành phần rất nhỏ xác định, khiến cho việc phân đôi không bao giờ
ngừng.

bằng sức nén và va chạm. Các vật khác nhau vì được tạo thành bởi những
nguyên tử có số lượng, độ lớn hình dạng và cách sắp xếp khác nhau.
Không có gì phi vật chất, tâm hồn và các thần linh cũng được tạo thành từ
những nguyên tử tinh tế, nhẵn nhụi, tròn trịa linh hoạt nhất. Chúng chuyển
động, xuyên thấu vào cơ thể, và tạo ra mọi hiện tượng của sự sống.
Trong học thuyết của Democrit, nguyên lý bảo toàn có vai trò rất quan trọng. Chân không là
một khái niệm mới, chưa có trong các thuyết trước đó, và các nguyên tử tự mình chuyển
động trong chân không, không cần một thần linh hay trí tuệ nào khác, tạo ra mọi hiện tượng
trong thế giới. Theo nguyên tử luận, vật chất và chuyển động là cơ sở của tồn tại.
Democriet
LỊCH SỬ HÌNH THÀNH CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Thếp Trang: 5
Tóm lại, theo Democrite thì vật chất được cấu tạo từ nguyên tử và chân không. Như vậy,
nguyên tử luận của Democrite nhằm giải quyết vấn đề vật chất cấu tạo như thế nào của khoa
học.
2. Thuyết bốn nguyên tố của Aristote
Nhà triết học vĩ đại Aristote đã hoàn toàn phủ nhận nguyên tử luận vì theo ông, chân
không là một cái gì không thể chấp nhận được mà nguyên tử luận của Democrite cần phải có
chân không.
Aristote chủ trương rằng thế giới vật chất do bốn nguyên tố tạo thành: Đất, nước,
không khí và lửa. Các nguyên tố đó có thể chuyển cái nọ thành cái kia. Bốn nguyên tố mang
bốn tính chất nguyên thủy là khô, ẩm, nóng, lạnh phân bố như sau:
 Đất thì khô và lạnh.
 Nước thì lạnh và ẩm.
 Không khí thì ẩm và nóng.
 Lửa thì nóng và khô.
Bốn tính chất nguyên thủy luôn luôn đấu tranh với nhau tạo ra sự chuyển hóa các nguyên tố
và mọi sự biến đổi trong tự nhiên. Ta thấy rằng, thuyết bốn nguyên tố của Aristote về cơ bản
rất giống thuyết Ngũ hành của Trung Quốc.
Uy tín to lớn của Aristote đã làm chậm sự phát triển về quan điểm nguyên tử trong nhiều thế

của các khối lượng và gắn chặt với vật thể.
Như vậy vào cuối thế kỷ 17, lý thuyết của Democrite đã được làm sống lại hoàn toàn bởi ba
nhà khoa học người Anh: Bacon, Boyle và Newton.
II. THUYẾT NGUYÊN TỬ Ở THẾ KỶ XVIII
Nguyên tử phlogiston
Thuyết phlogiston thế kỷ 17 (có nguồn gốc từ tiếng Hi Lạp cổ Phlogios, có nghĩa là
"sự cháy") là một lý thuyết khoa học đã lỗi thời, được Johann Joachim Becher đưa ra lần đầu
tiên vào năm 1667, cho rằng ngoài những nguyên tố cổ điển của người Hi Lạp, có một
nguyên tố bổ sung tương tự như lửa có tên là "yếu tố cháy" (Phlogiston). Yếu tố này tồn tại
trong các vật thể có khả năng bốc cháy, và được giải phóng ra ngoài với một mức độ thay
đổi được trong sự cháy.
Học thuyết cho rằng tất cả những vật chất có thể cháy được đều chứa Phlogiston, một
dạng vật chất không có màu, mùi, vị, hay khối lượng, và được giải phóng trong sự cháy. Một
khi được đốt, những vật chất đã mất hết chất phlogiston sẽ thể hiện dạng nguyên thuỷ của
nó, gọi là Calx.
Vào năm 1774, Joseph Priestley, nhà thần học kiêm khoa học người Anh, đã
dùng một thấu kính 30 cm để hội tụ ánh sáng Mặt Trời vào một thứ đất đỏ (oxít thủy ngân)
và đã thấy rằng nhiệt lượng đã làm bay ra một thứ khí và để lại một kim loại lỏng: Thủy
ngân. Priestley đã hứng lấy thứ khí này để nghiên cứu đặc tính và thấy rằng bên trong khí
này, một cây nến cháy sáng hơn và mạnh hơn là trong không khí. Thực ra, thứ khí này là
“Oxygen” nhưng Priestley đã bỏ lỡ một cơ hội khám phá vô cùng quan trọng cũng vì ông tin
tưởng vào lý thuyết Phlogiston.
Antoine Lavoisier (1743-1794 ) thấy rằng vật chất không được tạo ra hay bị
hủy diệt mà đã phối hợp với nhau để tạo nên các chất mới. Điều này đã đưa Lavoisier đến sự
phân biệt giữa hợp chất và đơn chất, tức là chất không thể làm cho đơn giản hơn.
Pierre Marcellin Berthelot ( 1827 – 1907 ) chính trị gia và hóa học gia, bác
học người Pháp đã nghiên cứu cùng Lavoisier. Theo Berthelot, các đơn chất phối hợp với
nhau theo các tỉ lệ không hạn định và vì tỉ lệ của Hydrogen và Oxygen để tạo thành nước
khác nhau nên nước của dòng sông Nile khác hẳn với nước của dòng sông Seine. Ý tưởng
này của Berthelot bị Joseph Louis Proust cho là vô nghĩa.

tử được so sánh với khối lượng nguyên tử Hiđro chọn làm khối lượng đơn vị
(đó là khối lượng tương đối mà sau này chúng ta gọi là nguyên tử lượng).
 Các đơn chất bao gồm những nguyên tử giống hệt nhau, còn hợp chất là sự kết
hợp các nguyên tử thuộc những loại khác nhau
Như vậy: Chúng ta thấy cả Democrite và John Dalton đều cho rằng nguyên tử không có cấu
trúc, tức là nguyên tử không được tạo thành từ các phần tử nhỏ hơn, chính vì thế người ta
thường gọi các mô hình đó là mô hình sơ khai về nguyên tử. Cùng với sự phát triển của khoa
học, các giả thuyết của John Dalton được xem xét lại và người ta thấy rằng không phải
nguyên tử là hạt không có cấu trúc mà ngay cả nguyên tử của cùng một nguyên tố cũng có
thể có tính chất khác nhau.
2. Lý thuyết nguyên tử của Avogađro
Bá tước Ameđeo Avogađro sinh năm 1776 tại Turin (nước Ý).
Avogađrô đã giả định là ngay cả những chất khí đơn giản như nitơ,
oxi, hiđro đều tồn tại ở dạng phân tử hai nguyên tử như Dalton và sau
này Becxeliut (I. Berzelius) đã giả định.
Khắc phục được khó khăn còn tồn tại trong lý thuyết của Dalton,
Avogađro đã đưa lý thuyết nguyên tử - phân tử đi vào đúng quỹ đạo
phát triển của nó. Đây là cơ sở tiến đến quan điểm có thể đếm số phân
tử chứa trong một lượng chất nhất định. Số phân tử đó là một hằng số
nếu lượng chất trong cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất và cùng thể
tích. Còn chất khí đó là gì thì không cần biết. Tuy vậy, chúng ta sẽ xuất phát từ một khối
lượng nhất định như thế nào để không cần phải nói đến điều kiện về nhiệt độ và áp suất. Đó
là phân tử gam hay còn gọi là mol.
Với sự đóng góp của Jôdep Losmit (1821-1895) người Áo, Jôhan Diderich Van Dec
Van (1837-1923) nhà vật lý Hà Lan, Relây (1842-1919), Huân tước Kenvin (1824-1907),
Lbriluanh, Peranh (1870-1942) người Pháp…đã xác định được giá trị của số Avogađro bằng
6,022169.10
23
/mol.
Avogađro