《无机化学》课程PPT教学课件（讲稿）第七章 原子结构与元素周期律

第七章原子结构 §7.1玻尔的氢原子模型 一、卢瑟福的原子结构模型： 核体积小、密度大、质量集中在核上 理论缺陷：与经典电动力学相矛盾： 1,核外电子不会毁灭 2.原子光谱是不连续的，是线状的

第七章 原子结构 §7.1 玻尔的氢原子模型 一、卢瑟福的原子结构模型： 核体积小、密度大、质量集中在核上 理论缺陷：与经典电动力学相矛盾： 1.核外电子不会毁灭 2.原子光谱是不连续的，是线状的

连续的带状光谱： 氢原子不连续的线状光谱： 紫外区 可见光区 外 H H 入/nm 397.0410.2 434.0 486.1 656.3

连续的带状光谱： 氢原子不连续的线状光谱： 可见光区 红 紫外区 外 Hε Hδ Hγ Hβ Hα λ/nm 397.0 410.2 434.0 486.1 656.3

一、 玻尔模型建立的基础 (一） 氢光谱 (二) 能量量子化和光子学说 1.能量量子化 1900年M.Planck提出了能量量子化假设：能量是不连续的， 设能量的最小单位为eo, So=hv h=6.626×10-34J.s,是M.Planck常数。 黑体辐射的能量都是能量最小单元eo的整数倍。hU,2h0, 3hw等

一、玻尔模型建立的基础 （一）氢光谱 （二）能量量子化和光子学说 1.能量量子化 1900年 M.Planck 提出了能量量子化假设：能量是不连续的， 设能量的最小单位为ε0 ,  0 = hv h＝ 6.626×10－34 J.s ，是M.Planck常数。 黑体辐射的能量都是能量最小单元ε0的整数倍。h， 2 h ， 3 h 等

2.光子学说 爱因斯坦在1905年提出光子学说，认为：一束光是由光子 组成的，光的能量不连续，光能的最小单位是光子 8o=hv 能量量子化与经典物理学的矛盾： 经典物理学中所有物理量的变化是连续的，量子力 学中的是不连续的。 主要在于研究的角度不同，经典物理是从宏观上研究 物质的性质，而量子力学是从微观的角度研究

2.光子学说 爱因斯坦在1905年提出光子学说，认为：一束光是由光子 组成的，光的能量不连续，光能的最小单位是光子  0 = hv 能量量子化与经典物理学的矛盾： 经典物理学中所有物理量的变化是连续的，量子力 学中的是不连续的。 主要在于研究的角度不同，经典物理是从宏观上研究 物质的性质，而量子力学是从微观的角度研究

三、 玻尔的氢原子模型 三个假设 (1)定态假设. (2)频率假设. hv=E,-E (3)量子化条件假设 mvr=nh/2元

（1）定态假设. （2）频率假设. hv = E2 −E1 二、玻尔的氢原子模型 三个假设 （3）量子化条件假设 mvr = nh /2π

定态4 定态3 定态2 定态1 辐射能量 吸收能量 ● 2 E3 a [基态]/ [激发态] [激发态] [激发态] hv =E,-E Bohr原子模型

Bohr原子模型 hv = E2 −E1

§7,2氢原子的量子力学模型 、 微观粒子的波粒二象性 L.光的波粒二象性(dual wave-particle nature) 光的干涉、衍射等现象说明光具有波动性；而光电效应、 原子光谱又说明光具有粒子性。因此，光具有波动和拉子两 重性质，称为光的波粒二象性。 2.物质波假设 1924年德布罗依提出假设：实物微粒除具有粒子性外，还 具有波的性质，这种波称为德布罗依波或物质波。 mv

1. 光的波粒二象性（dual wave-particle nature） 光的干涉、衍射等现象说明光具有波动性；而光电效应、 原子光谱又说明光具有粒子性。因此，光具有波动和粒子两 重性质，称为光的波粒二象性。 2. 物质波假设 1924年德布罗依提出假设：实物微粒除具有粒子性外，还 具有波的性质，这种波称为德布罗依波或物质波。 mv h p h  = = §7.2 氢原子的量子力学模型 一、微观粒子的波粒二象性

例7-1(1)电子在1V电压下的速度为5.9×105ms1,电 子的质量m=9.1×10-31kg,h为6.626×10-34J·s,电子波的 波长是多少？ (2)质量1.0×10-8kg的沙粒以1.0×10-2ms1速度运动， 波长是多少？ 解：（1)1J=1kgm2s2,h=6.626×1034kgm2.s1 h 6.626×10-34kgm2.8 mv 91x100kgx59x10m-5=12x10-m =1200pm=0.12nm (2) 6.626×10-34kgm2.s 1.0x10kgx1.0x102m-5=6.6x10-4m

例7-1（1）电子在1V电压下的速度为5.9×105m·s -1，电 子的质量m =9.1×10-31kg，h 为6.626×10-34J·s，电子波的 波长是多少？ （2）质量1.0×10-8kg的沙粒以1.0×10-2m·s -1速度运动， 波长是多少？ 解：（1）1J = 1kg·m2·s-2 ，h = 6.626×10-34kg·m2·s-1 pm nm m k g m s k g m s mv h 1200 0.12 1.2 10 9.1 10 5.9 10 6.626 10 1 0 3 1 5 1 3 4 2 1 = = =         = = − − − − −  （2） m k g m s k g m s 2 4 8 2 1 3 4 2 1 6.6 10 1.0 10 1.0 10 6.626 10 − − − − − − =          =

微观粒子具有物质波，宏观物体也有物质波，但极微 弱，可以认为不表现出波动性。请看下表 几种物质的德布罗依波长 物质 质量/g 速度/cmsl 2/m 波动性 慢速电子 9.1×10-28 5.9×107 1.2×10-9 快速电子 9.1×10-28 5.9×109 1.2×10-11 显著 α粒子 6.6×10-24 1.5×109 1.0×1015 1g小球 1.0 1.0 6.6×10-29 垒球 2.1×102 3.0×103 1.1×10-34 不明显 地球 6.0×1027 3.4×104 3.3×10-61 物质波是一种怎样的波呢？

微观粒子具有物质波，宏观物体也有物质波，但极微 弱，可以认为不表现出波动性。请看下表 物质 质量/g 速度/cm·s-1 λ/m 波动性 慢速电子 9.1×10-28 5.9×107 1.2×10-9 快速电子 9.1×10-28 5.9×109 1.2×10-11 显著 α粒子 6.6×10-24 1.5×109 1.0×10-15 1g小球 1.0 1.0 6.6×10-29 垒球 2.1×102 3.0 ×103 1.1×10-34 不明显 地球 6.0×1027 3.4 ×104 3.3×10-61 几种物质的德布罗依波长 物质波是一种怎样的波呢？