西安石油大学：《无机化学 Inorganic Chemistry》课程教学资源（理科电子教案）第八章 原子结构

第八章原子结构 8.1氨原子结构 8.2多电子原子结构 8.3元素周期律 回

8.1 氢原子结构 8.2 多电子原子结构 8.3 元素周期律 第八章 原子结构

8.1氨原子结构 令-8.1.1氢原子光谱与Bohr理论 812电子的波粒二象性 813 Schrodinger方程与量子数 8.1.4氢原子的基态 8.1.5氢原子的激发态

8.1.1 氢原子光谱与Bohr理论 8.1 氢原子结构 8.1.5 氢原子的激发态 8.1.4 氢原子的基态 8.1.3 SchrÖdinger方程与量子数 8.1.2 电子的波粒二象性

81.1氢原子光谱与Bohr理论 光和电磁辐射 m10 104 10-10 10-12 1014 微波 射 射 线 3×10 3×10103×10123×1014 3×1016 3×1018 3×1020 3×10 X/nnt 700 红 橙 黄绿 青蓝 紫 5×1014 7×1

1.光和电磁辐射 8.1.1 氢原子光谱与Bohr理论 红 橙 黄 绿 青蓝 紫

2氢原子光谱 通电 Hs h H H 410.2434.0486.1 656.3 n/nm 731691 6.07 (×10)v/s 光速c=2998×103m·s

2.氢原子光谱 18 sm10998.2 − = c ⋅×= c 光速 λ ν Hα 3.656 57.4 Hβ 1.486 07.6 Hγ 0.434 91.6 Hδ 2.410 31.7 λ /nm 1 )10 ( /s 14 − × ν

氢原子光谱特征: 不连续光谱,即线状光谱 其频率具有一定的规律 经验公式: 1=3.289X10S/1 S n=34.5.6 式中2,n,3.289×1015各代表什么意义?

• 不连续光谱,即线状光谱 • 其频率具有一定的规律 1 22 15 s) 1 21 (10289.3 − −×= n v n= 3,4,5,6 式中 2，n，3.289×1015各代表什么意义？ 经验公式： 氢原子光谱特征：

3Bohr理论 ①核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上运动,且不辐 射能量 2.179×10-1 E ②通常,电子处在离核最近的轨道上,能量最低—基态; 原子获得能量后,电子被激发到高能量轨道上,原子处于激 发态; ③从激发态回到基态释放光能,光的频率取决于轨道间的能 量差。 hv= er-er E:轨道能量 L=22 E1 h: Planck常数

3.Bohr理论 ①核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上运动,且不辐 射能量； h EE EEh 12 12 − = = − ν ν E：轨道能量 h：Planck常数 1 8 2 2 .1 7 9 1 0 J E n n − × = − ②通常，电子处在离核最近的轨道上，能量最低——基态； 原子获得能量后，电子被激发到高能量轨道上，原子处于激 发态； ③从激发态回到基态释放光能，光的频率取决于轨道间的能 量差

Balmer线系 v=3.289×10 2 n=3红(H。) n=4青(HB) n=5蓝紫(H,) n=6紫(H6)

1 22 15 s) 1 21 (10289.3 − −×= n v n = 3 红（Hα） n = 4 青（Hβ） n = 5 蓝紫 （ Hγ） n = 6 紫（Hδ） Balmer线系

原子能级 7654 Bracke系 3 Paschen线系 Balmer线系 Lyman线系

原子能级 Balmer线系 Lyman线系 Paschen线系 Brackett线系

=3.289×103( S 2 2 △E=h =6626×103J×3.289×10(2-2) =2.179×10°( )J △E=R1(-2--2)Rn: Rydberg常数,其值 为2.179×10-18J

1- 2 2 2 1 15 s) 11 (10289.3 nn v −×= 12 > nn Δ = hvE RH：Rydberg常数，其值 为2.179×10-18J。 ) 11 ( 2 2 2 1 H nn RE −=Δ J) 11 (102.179 2 2 2 1 18- nn −×= 1- 2 2 2 1 34 15 s) 11 (10289.3sJ10626.6 nn −××⋅×= −

△E=R( 当n1=1,n2=∞0时,△E=2179×10-18J, 这就是氢原子的电离能 △E=hv v=3289×10(2--2) 3.289×105 2.179×10-18 h 可见该常数的意义是: 电离能除以 Planck常数的商

) 11 ( 2 2 2 1 H nn RE −=Δ 电离能除以 常数的商。 可见该常数的意义是： Planck h 18 15 10179.2 10289.3 − × =× ) 1 11(10289.3 22 15 ∞ Δ = hE ν ν −×= 这就是氢原子的电离能。 1 1，当 nn 2 时， E ×=Δ∞== −18 J10179.2