《无机及分析化学》课程教学资源（PPT课件）第四章 物质结构简介

x物质结构第四章物质结构简介S4-5离子键8 4-1氢原子光谱S4-2 原子的量子力学模型84-6共价键84-3原子核外电子结构84-7分子间力和氢键84-8晶体知识简介S4-4元素性质的周期性变化

第四章 物质结构简介 § 4-1 氢原子光谱 § 4-2 原子的量子力学模型 §4-3 原子核外电子结构 §4- 5 离子键 §4- 4 元素性质的周期性变化 §4- 6 共价键 §4- 7 分子间力和氢键 §4- 8 晶体知识简介 第四章 物质结构简介

X物质结构8 4-1氢原子光谱和玻尔理论RutherfordE通过α粒子（带正电的氮离子流）穿过金箔时，部分α粒子发生散射的实验证明，Thomson所说带正电的连续体实际上只是一个非常小的核，从而在1911年提出了“行星系式”原子模型：原子核好比是太阳，电子好比是绕太阳运动的行星，电子绕核高速运动。RutherfordE的模型存在一个解决不了的问题近倦燎运动的稠佗该不停地炼续地辑，得到连续光谱。另外，电子能量不断减少，电子运动轨道的半径也将不断减少，最终，电子堕入核内，“原子毁灭

§ 4-1 氢原子光谱和玻尔理论 一 原子结构理论的发展简史 •古代希腊的原子理论 •道尔顿(J. Dolton) 的原子理论-19世纪初 •卢瑟福(E.Rutherford)的行星式原子模型 -19世纪末 公元前五世纪希腊唯物主义哲学家 Democritus认为一切事物都是原子和虚 空组成。 希腊词“原子”—“atomos”是不可 分割之意，虚空是指原子之间的空间。 “古原子说”没有任何实验作根据， 基本是哲学的推想。 十九世纪初，英国科学家Dalton J用 化学分析法研究物质的组成，提出了著名 的原子学说:认为原子结构的不可分割 。 Dalton 的原子学说简明而深刻地说 明了质量守恒定律、定组成定律、倍比定 律，受到科学界重视和承认。 不能推测是什么原因使得原子化学性 质不同，为什么一个氟原子只能和一个氢 原子化合等 Rutherford E通过α粒子 （带正电的氦离子 流）穿过金箔时，部分α粒子发生散射的实验证 明，Thomson 所说带正电的连续体实际上只是 一个非常小的核，从而在1911年提出了“行星 系式”原子模型：原子核好比是太阳，电子好比 是绕太阳运动的行星，电子绕核高速运动。 Rutherford E的模型存在一个解决不了的问 题：绕核运动的电子应该不停地连续地辐射，得 到连续光谱。另外，电子能量不断减少，电子运 动轨道的半径也将不断减少，最终，电子堕入核 内，“原子毁灭”。 近代原子结构理论-氢原子光谱

x物质结构二核外电子的运动状态1、氢原子光谱光和电磁辐射10-610-810-1010-1210-1410-2104A/m10华无线电波十红外辐射一宇宙射紫外辐射金乐Y可见TV射线微波波线光线3×10223×10163×10183×10203×1083×10103×1012Vis-!3×1014Ann600S01O70M青蓝红橙黄绿紫5×10147×1014Vis-16×1014

二 核外电子的运动状态 1 、氢原子光谱 光和电磁辐射

x物质结构二核外电子的运动状态1、氢原子光谱(1)．连续光谱(continuous spectrum)检测屏样品400500060007000

二 核外电子的运动状态 1 、氢原子光谱 (1). 连续光谱(continuous spectrum)

x物质结构Wavelength (m)10-210410610-1610-14-1210-810-4102101010CUltraMicro-X-raysInfraredRadioy-raysvioletwavesVisible400nm500nm600nm700nmVioletBlueGreenYellowRedOrange连续光谱

连续光谱

X物质结构(2).线状光谱(原子光谱)(line spectrum)uuz'o1uO'tEtu1981uuE'9s

(2).线状光谱(原子光谱)(line spectrum)

X物质结构(3).氢原子可见光谱

(3).氢原子可见光谱

X物质结构不同物质的线状光谱Figure7.6Theemiaaions(1nm=10m)actraofvarouseContinuousSpectrumBiack BodyViaible Spectrum6000KBright-lineSpectraLithlum (LI)Strontium (Sr)Barlum (Ba)Zinc (Zn)orcuyHoHydrogen (H)Hotlum (HeNoon(NeArgon(Ar)

不同物质的线状光谱

x物质结构(4)．巴尔麦(J.Balmer)经验公式(1885)vtItRa()v:谱线波长的倒数,波数(cm-")n:大于2的正整数R：常数,1.09677576x107m-1分别对应氢光谱中6n=3,4，5，+++Hα、Hp、H、Hs、Balmer系

: 谱线波长的倒数, 波数(cm-1 ). n:大于2的正整数. RH：常数, 1.09677576107m-1 n = 3, 4 , 5, 6 分别对应氢光谱中 ↓ ↓ ↓ ↓ H、H、H、H 、 Balmer系 ) 1 2 1 ( 1 2 2 n v    RH (4). 巴尔麦( J. Balmer)经验公式(1885)

x物质结构氢原子光谱特征：①不连续的,线状的②有规律15V = 3.289 × 10lnn= 3,4,5,6nz >ni

氢原子光谱特征:①不连续的,线状的. ②有规律 1 2 2 1 5 )s 1 2 1 3.289 10 ( − =  − n v n= 3,4,5,6 n2  n1