19世纪初，英国科学家约翰·道尔顿（John Dalton）基于实验证据提出了第一个科学意义上的原子理论。尽管早期的哲学家如德谟克利特曾提出过原子存在的假说，道尔顿是第一位通过科学推理与观察对这一概念加以支持的人。他的理论解释了化学反应中的质量守恒现象，并为现代原子模型奠定了基础。虽然后来的研究发现原子是可分的（由质子、中子和电子组成），但道尔顿的理论至今仍是理解化学行为与化学键形成的基础。
科学与工程实践（SEP）：模型的构建与应用
道尔顿构建了原子模型，以解释原子如何结合形成化合物。他通过气体实验提供了支持质量守恒定律和元素以固定比例结合的证据。他的原子理论解释了为何化学反应以特定比例发生，并通过科学论文记录其发现，为后来的科学研究提供了理论基础。
活动建议：
- 化合物建模：使用彩色珠子或小物体代表不同元素的原子，将它们组合形成如H_2O（水）或CO_2（二氧化碳）等化合物。记录各原子的数量比例，观察原子如何以整数比例结合。
- 质量守恒定律实验：进行一个简单实验，如混合醋与小苏打以观察化学反应。测量反应前后的总质量，以验证道尔顿提出的“化学反应中原子既不会被创造也不会被毁灭”的观点。
交叉概念（CCC）：模式
科学依赖于识别模式以解释自然现象。道尔顿的原子理论揭示了原子结合的规律，表明元素总是以固定的、简单的整数比例形成化合物。识别这些模式有助于科学家预测化学行为，并理解自然界与工业中物质的组成。
- 模式：道尔顿的原子理论揭示了原子总是以简单整数比例结合形成化合物的规律。
示例：水（H_2O）总是由两个氢原子与一个氧原子结合而成。
- 模式：元素在形成化合物时总是以固定比例结合，保持恒定的化学组成。
示例：二氧化碳（CO_2）总是由一个碳原子与两个氧原子以1:2的比例构成。
- 模式：同一元素的原子具有相同的性质，而不同元素的原子具有不同特征。
示例：氧原子在反应中始终表现出一致的化学行为，但与氢原子在体积、反应性与键合方式上有显著差异。