北京化工大学：《基础化学》课程教学资源（PPT课件）第08章 原子结构和元素周期率

第八章原子结构(6) 81核外电子运动的特征 82氨及美氨原子核外电子的运动状态 8.3多电子原子结构 8.4元素周期律 存章作业 2023年1月12日10时43分

第八章 原子结构(6h) 8.1 核外电子运动的特征 8.2 氢及类氢原子核外电子的运动状态 8.3 多电子原子结构 本章作业 8.4 元素周期律 2023年11月12日10时43分 1

8.1核外电子运动的特征 8.1.1核外电子运动的量子化特征 8.1.2核外电子运动的波粒二象性

8.1.1 核外电子运动的量子化特征 8.1.2 核外电子运动的波粒二象性

81核外电子运动的特征 研究原子结构，主要就是研究原子核外电子的运动。 量子力学研究表明，原子核外电子的运动主要有两大特 征： 量子化特征和波粒二象性 81,1核外电子运动的量子化特在 氢原子光谱和玻尔理论

8.1 核外电子运动的特征 研究原子结构，主要就是研究原子核外电子的运动。 量子力学研究表明，原子核外电子的运动主要有两大特 征： 8.1.1 核外电子运动的量子化特征 ————氢原子光谱和玻尔理论 量子化特征和波粒二象性

氨原子光猪 检测屏 样品 Hs HH H TTT450T500550T600'650700m 400 氢原子光谱由一系列不连续的光谱线组成，可见光区有4条

氢原子光谱 氢原子光谱由一系列不连续的光谱线组成，可见光区有4条 Hδ Hγ Hβ Hα

且H 氢原子光谱特征： H 400 458 505600T65670nm ①不连续的，线状的 ②有规律 n=3,入=656nm 可见光区谱线 n=4,入=486nm n (Balmer) R=1.097373×107 n=5,λ=434nm n=3,4,5,6 n=6,入=410nm 所有氢光谱线 m R=1.097373x107 (Rydberg) n2>n1正整数 里德堡常数 如何解释这种规律性呢？1913年Bohr理论产生 2023年1月12日10时43分

氢原子光谱特征: ①不连续的， 线状的 ②有规律 7 1 2 2 1.097373 10 )m 1 2 1 ( 1 =  = − − R n R  n2  n1 n= 3，4，5，6 可见光区谱线 (Balmer) 所有氢光谱线 (Rydberg) 正整数 如何解释这种规律性呢？1913年Bohr理论产生 1 7 2 2 2 1 )m 1.097373 10 1 1 ( 1 = − =  − R n n R  n=3，λ=656nm n=4，λ=486nm n=5，λ=434nm n=6，λ=410nm 里德堡常数 2023年11月12日10时43分 5 Hδ Hγ Hβ Hα

Bohr(玻尔)理论 两点假设 ()核外电子运动取一定的轨道。在此轨道上运动的电 子不放出能量也不吸收能量。这些轨道上的电子的角动 量必须是/2π)的整数倍，即 M=n h π (2)在一定轨道上运动的电子具有一定的能量，称为定 态。其中能量最低的称为基态，其他称为激发态。电子 从一个定态（轨道）到另一个定态（轨道）跃迁时，要 吸收或放出辐射能。这种吸收或放出的能量是一份一份 的，不连续的。 这种不连续性 一量子化，即电子的运动是量子化的

两点假设 (1) 核外电子运动取一定的轨道。在此轨道上运动的电 子不放出能量也不吸收能量。这些轨道上的电子的角动 量必须是h/(2π)的整数倍，即 2 h M = n 这种不连续性——量子化，即电子的运动是量子化的 (2) 在一定轨道上运动的电子具有一定的能量，称为定 态。其中能量最低的称为基态，其他称为激发态。电子 从一个定态（轨道）到另一个定态（轨道）跃迁时，要 吸收或放出辐射能。这种吸收或放出的能量是一份一份 的，不连续的。 Bohr(玻尔)理论

=6 n=5 =4 H 400 450 500T550T600T650700m wa sI 1y3il se Kajaua E=-13.595eV.n=1 Brackett

第一条假设：可以解释原子稳定存在的问题 第二条假设：说明核外电子运动能量只能取一些不连 续的能量状态（电子能级）。有一个能级到另一能级 跃迁时，所放出或吸收的能量是以光子的形式放出或 吸收的。所以放出或吸收的能量正好等于跃迁的两个 能级差。即： hy=E,-E,=△E E:轨道的能量 :光的频率 v=E-E h h=6.626×10-34J.s—Planck常数 轨道能量△E也是量子化的、固定的，很好地解释 了氢原子光谱的不连续性

第一条假设：可以解释原子稳定存在的问题 第二条假设：说明核外电子运动能量只能取一些不连 续的能量状态（电子能级）。有一个能级到另一能级 跃迁时，所放出或吸收的能量是以光子的形式放出或 吸收的。所以放出或吸收的能量正好等于跃迁的两个 能级差。即： h = E2 − E1 = E h E2 − E1  = E: 轨道的能量 v：光的频率 h=6.626×10-34J.s——Planck常数 轨道能量△E也是量子化的、固定的，很好地解释 了氢原子光谱的不连续性

玻尔理论的意义： (1)解释了氢原子光谱的实验事实； (2)提出了能级（轨道）的概念， 确定了Balmer公式 中n1、n2的物理意义：代表不同能量的轨道（能级），即n 代表能级的序号； (3)提出了核外电子运动时物理量的量子化特性。 玻尔理论的局限性： 建立的基础：经典物理学，采用宏观物体运动 的固定轨道概念 无法解释的试验现象：具有和 光类似的衍射现象。光是光子 的运动，具有波粒二象性

（1）解释了氢原子光谱的实验事实； （2）提出了能级（轨道）的概念，确定了Balmer公式 中n1、n2的物理意义：代表不同能量的轨道(能级)，即n 代表能级的序号； （3）提出了核外电子运动时物理量的量子化特性。 无法解释的试验现象：具有和 光类似的衍射现象。光是光子 的运动，具有波粒二象性。 玻尔理论的意义： 建立的基础：经典物理学，采用宏观物体运动 的固定轨道概念 玻尔理论的局限性：

8.1.2电子的波粒二象性 二象性

8.1.2 电子的波粒二象性 二象性