重庆大学：《大学化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第5章 原子结构和周期系

第5章 原子结构和周期系 Atomic Structure And Periodic law 主讲:甘孟瑜

第 5 章 原子结构和周期系 Atomic Structure And Periodic law 主讲：甘孟瑜

日宇宙万物是由哪些基本物质构成的呢?人类从上 古时代起就开始了关于物质结构的探讨。 日到20世纪初,卢瑟福根据a粒子衍射现象提出了“含 核的原子模型”。 日1913年波尔提出了核外电子分层排布的波尔理论。 直到20世纪30年代,以微观粒子波粒二象性为 基础发展起来的量子力学,才建立了比较符合微观 世界实际的物质结构近代理论

到20世纪初,卢瑟福根据α粒子衍射现象提出了“含 核的原子模型” 。 1913年波尔提出了核外电子分层排布的波尔理论。 直到20世纪30年代，以微观粒子波粒二象性为 基础发展起来的量子力学，才建立了比较符合微观 世界实际的物质结构近代理论。 宇宙万物是由哪些基本物质构成的呢? 人类从上 古时代起就开始了关于物质结构的探讨

本章讨论: 1.核外电子的运动特征及运动状态的描述 2.核外电子的分布规律和周期系 3.元素基本性质的周期性

本章讨论： 1．核外电子的运动特征及运动状态的描述 2．核外电子的分布规律和周期系 3．元素基本性质的周期性

5.1氢原子结构的近代概念 5.1.1核外电子运动的特征 (1)氢原子光谱和玻尔理论 °连续光谱 原子光谱 (线光谱) 白光 挡板 红橙黄绿 氢原子光谱 棱镜 紫蓝 小孔

5.1氢原子结构的近代概念 原子光谱 （线光谱） 氢原子光谱 5.1.1核外电子运动的特征 (1)氢原子光谱和玻尔理论 连续光谱

红 绿蓝紫紫 mm6533 4861434.0410 3970

激发电压 棱镜 照相底板 氢放电管 隙缝 HH H 410210434B486100 656300 ←紫外光区 可见光区 红外光区→ 红色谱线2=6533mH兰色谱线=434lmH 蓝绿色谱线=486.1nm 紫色谱线λ=401nmH

红色谱线 λ=653.3nm Hα 兰色谱线 λ=434.1nm Hγ 蓝绿色谱线 λ=486.1nm Hβ 紫色谱线 λ=410.1nm Hδ

玻尔理论 (1)定态轨道的概念 (2)轨道能级的概念及轨道能级量子化的概念 氢原子核外电子的轨道能量为: 1312 E k.mol n=1,2,3... n=1基态a0=52.9pm(玻尔半径) (3)激发态原子发光的原因

玻尔理论 (1)定态轨道的概念 1 . 1312 2 − − = k J mol n E n = 1，2，3…… n=1——基态 a0=52.9pm (玻尔半径) (3) 激发态原子发光的原因 (2)轨道能级的概念及轨道能级量子化的概念 氢原子核外电子的轨道能量为：

玻尔理论的局限性 1不能说明多电子原子的光谱,甚至不能说明氢光 谱的精细结构。 2它对能级的描述很能粗略,只有一个量子数 3更不能解释原子如何形成分子的化学健的本质。 这是因为波尔理论并未完全冲破经典力 学理论的束缚,仍然把微观粒子(电子)在原子 核外的运动视为太阳系模型那样沿着固定轨 道绕核旋转

玻尔理论的局限性 1.不能说明多电子原子的光谱，甚至不能说明氢光 谱的精细结构。 2.它对能级的描述很能粗略，只有一个量子数。 3.更不能解释原子如何形成分子的化学健的本质。 这是因为波尔理论并未完全冲破经典力 学理论的束缚，仍然把微观粒子(电子)在原子 核外的运动视为太阳系模型那样沿着固定轨 道绕核旋转

(2)微观粒子的波粒二象性 光的波粒二象性 h h pm×C 德布罗意关系式: h h 物质波 pm×v (德布罗 意波) 路易.德布罗意

（2）微观粒子的波粒二象性 m v h p h   = = 光的波粒二象性： m c h p h   = = 德布罗意关系式： 物质波 （德布罗 意波）

电子衍射实验 Prove It!证实了德布罗依的假设 1927年,美国物理学家戴维逊( Davison,CJ) 和盖末( Germer.,LH)通过电子衍射实验证实了 德布罗意的假设。 sn, ffraction

1927年，美国物理学家戴维逊（Davissn,C.J.） 和盖末（Germer,L.H.)通过电子衍射实验证实了 德布罗意的假设。 electron diffraction 电子衍射实验 证实了德布罗依的假设