河北石油职业技术大学（承德石油高等专科学校）：《无机化学》课程电子教案（PPT课件）第五章 原子结构与元素周期律

第五章原子结构与元素周期律 第一节原子核外电子的运动状态 第二节原子中电子的排布 第三节原子核外电子排布与元素 周期律 第四节元素性质的周期性

第五章 原子结构与元素周期律 第一节 原子核外电子的运动状态 第二节 原子中电子的排布 第三节 原子核外电子排布与元素 周期律 第四节 元素性质的周期性

第一节原子核外电子的运动状态 1.早期原子结构模型的建立 2.电子的波粒二象性 3.波函数与原子轨道 4.概率密度与电子云 5四个量子数 6.多电子原子轨道能级

第一节 原子核外电子的运动状态 • 1. 早期原子结构模型的建立 • 2. 电子的波粒二象性 • 3. 波函数与原子轨道 • 4. 概率密度与电子云 • 5.四个量子数 • 6.多电子原子轨道能级

1.早期原子轨道模型的建立 1)公元前约四百年,古希腊 Democritus提 出万物由”原子”产生Aum”不可分割,主 要是臆测 2)十八世纪末,随着质量守恒定律,定组成 定律,倍比定律等相应确定, Dolton提出了 原子论 3)九世纪,由于法国盖吕萨克对气体研 究原子论不能解释;意大利的阿佛加德罗 提出分子概念从而建立了分子原子论

1.早期原子轨道模型的建立 • 1) 公元前约四百年,古希腊Democritus提 出万物由”原子”产生.”Atum” 不可分割,主 要是臆测. • 2)十八世纪末,随着质量守恒定律,定组成 定律,倍比定律等相应确定,Dolton提出了 原子论. • 3)十九世纪,由于法国盖吕萨克对气体研 究,原子论不能解释;意大利的阿佛加德罗 提出分子概念,从而建立了分子原子论

4)十九世纪末二十世纪初随着电子的发 现质子的发现提出了带核原子模型 原子由原子核和核外电子组成 核位于中心电子带一个负电 原子核=中子+质子 整个原子呈电中性 ·但是,没有说明电子在核外做何种运动

• 4) 十九世纪末二十世纪初,随着电子的发 现,质子的发现,提出了带核原子模型. • .原子由原子核和核外电子组成 • 核位于中心,电子带一个负电 • 原子核= 中子+质子 • 整个原子呈电中性 • 但是,没有说明电子在核外做何种运动

Bohr原子光谱 ·原子在强电场高温时发光经三棱镜得到分散 光线.如氢原子光谱 检测屏 样品

Bohr原子光谱 • 原子在强电场,高温时发光,经三棱镜,得到分散 光线. 如氢原子光谱:

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 (2)通常保持能量最低-基态 (3)获能量激发---激发态 (4)从激发态回到基态释放光能 hv=e E:轨道的能量 E v:光的频率 h: Planck常数

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; (2)通常保持能量最低------基态 (3)获能量激发------激发态 (4)从激发态回到基态释放光能 h E E h E E 2 1 2 1 − = = −   E: 轨道的能量 ν：光的频率 h: Planck常数

成功在于 相同原子发相同的光谱不同原子发 不同的光谱, 能很好解释氢原子的光谱,但不能解 释多电子的原子和氢光谱的精细结构. 没有完全摆脱经典力学的束缚

• 成功在于: • 相同原子发相同的光谱,不同原子发 不同的光谱, • 能很好解释氢原子的光谱,但不能解 释多电子的原子和氢光谱的精细结构. • 没有完全摆脱经典力学的束缚

2电子的波粒二象性 1924年: de broglie louise(德布罗意、法) 认为: 质量为m,运动速度为v的粒子, 相应的波长为: n=h/mv=h/p h=6626×10 34 S Planck常量

2 电子的波粒二象性 1924年：de Broglie Louis(德布罗意、法) 认为： 质量为 m ,运动速度为v 的粒子, 相应的波长为： Planck 常量 6.626 10 J s / / 3 4 =   = = − h  h m v h p

1927年, Davisson(戴维森) 和 Germer(杰尔曼)应用N晶体进 行电子衍射实验,证实电子具有波 动性

1927年，Davissson（戴维森） 和Germer（杰尔曼）应用Ni晶体进 行电子衍射实验，证实电子具有波 动性

Heisenberg的测不准原理 ·像光子、电子、质子、中子等微观粒子 具有波粒二象性,很难用经典力学来描 述 △x·△p≈h

• Heisenberg 的测不准原理 • 像光子、电子、质子、中子等微观粒子 具有波粒二象性，很难用经典力学来描 述。 • Δx·Δp≈h