结构化学 第一节
1 结构化学 第一节
第一节原子结构与元素周期系 微观粒子的运动特征 、原子结构 1、波函数与原子轨道 2、四个量子数 3、原子轨道的图形 4、电子云和几率密度 三、核外电子的排布 1、基本原则 2、原子轨道能级的顺序 3、原子中电子的实际排布 4、原子的电子排布和元素周期系 四、元素性质的周期性变化
2 第一节 原子结构与元素周期系 一、微观粒子的运动特征 二、原子结构 1、波函数与原子轨道 2、四个量子数 3、原子轨道的图形 4、电子云和几率密度 三、核外电子的排布 1、基本原则 2、原子轨道能级的顺序 3、原子中电子的实际排布 4、原子的电子排布和元素周期系 四、元素性质的周期性变化
1897年汤姆逊( Thomson,1856~1940)通过阴极射线 发现了电子的存在。 由此提出原子的西瓜模型——认为电子处于在带正电荷 的球内。 原子内正电荷均匀分布 负电荷包罗于正电荷
3 1897年汤姆逊（Thomson，1856~1940）通过阴极射线 发现了电子的存在。 原子内正电荷均匀分布 负电荷包罗于正电荷 由此提出原子的西瓜模型——认为电子处于在带正电荷 的球内
1911年英国科学家卢瑟福( Rutherford,D.1749-1819)进行了著名 的α粒子散射实验 考察粒子在金箔上的散射 发现大多数粒子未偏转。 部分粒子偏转 deflected reflected Source undeflecte 结论:原子中的正电荷集中在一个很小的核上,其余大部分是空的 由此提出了原子的有核模型
4 ➢ 考察粒子在金箔上的散射。 ➢ 发现大多数粒子未偏转。 ➢ 一部分粒子偏转。 source deflected undeflecte d reflected 1911年英国科学家卢瑟福（Rutherford，D. 1749-1819）进行了著名 的 粒子散射实验 结论：原子中的正电荷集中在一个很小的核上，其余大部分是空的。 由此提出了原子的有核模型
微观粒子的运动特征:量子化特征及波粒二象性 结论:微观粒子并不遵循经典物理学的规则,而是遵 循量子力学的规则
5 微观粒子的运动特征：量子化特征及波粒二象性 结论：微观粒子并不遵循经典物理学的规则，而是遵 循量子力学的规则
量子化特征 微观粒子运动遵循量子力学规律,与经典力学 运动规律不同的重要特征是“量子化( quantized)” “量子化”是指微观粒子的运动以及运动过程 中能量的变化是不连续的,而是以某一最小量 为单位呈现跳跃式的变化
6 量子化特征 微观粒子运动遵循量子力学规律，与经典力学 运动规律不同的重要特征是“量子化（quantized）”。 “量子化”是指微观粒子的运动以及运动过程 中能量的变化是不连续的，而是以某一最小量 为单位呈现跳跃式的变化
“量子化”这一重要概念是普朗克( Plank) 于1900年首先提出的。他根据黑体辐射实验 的结果,提出能量的传递与变化是不连续的 是量子化的这一大胆假说。这是与传统的物 理学观念相背的、革命性科学假说,后来发 展为量子论,是现代量子力学发展的开端, 是科学发展史上具有划时代意义的里程碑之
7 “量子化”这一重要概念是普朗克（Plank） 于1900年首先提出的。他根据黑体辐射实验 的结果，提出能量的传递与变化是不连续的， 是量子化的这一大胆假说。这是与传统的物 理学观念相背的、革命性科学假说，后来发 展为量子论，是现代量子力学发展的开端， 是科学发展史上具有划时代意义的里程碑之 一
普朗克把能量的最小单位称为能量子,简称 量子。以光或辐射形式传递的能量子具有的 能量E与辐射的频率成正比: 8=hv 式中,h=6.626×1034Js,称为普朗克 数
8 普朗克把能量的最小单位称为能量子，简称 量子。以光或辐射形式传递的能量子具有的 能量ε与辐射的频率成正比： 式中，h＝6.626×10-34J·s，称为普朗克 常数。 = h
原子光谱是分立的线光谱而不是连续光谱的 事实,是微观粒子运动呈现“量子化”特征 的一个很好的证据 按照经典电磁学理论,原子中的电子在环绕 原子核不断高速运动时,会不断地对外辐射 出电磁波,而辐射的电磁波波长应不断逐渐 增长。据此推断,原子的发射光谱应为一连 续光谱。然而,实验事实表明,原子光谱是 分立的线光谱
9 原子光谱是分立的线光谱而不是连续光谱的 事实，是微观粒子运动呈现“量子化”特征 的一个很好的证据。 按照经典电磁学理论，原子中的电子在环绕 原子核不断高速运动时，会不断地对外辐射 出电磁波，而辐射的电磁波波长应不断逐渐 增长。据此推断，原子的发射光谱应为一连 续光谱。然而，实验事实表明，原子光谱是 分立的线光谱
茶片 赖曼线系 巴尔麦线系4 gonm conm 125m16nmn200m0m500目目旨, 氢原子光谱的谱线系 由图可见,氢原子光谱的谱线的波长不是任意的, 其相应的谱线频率也是特定的,各谱线的频率是不 连续的,而是跳跃式变化的。 10
10 由图可见，氢原子光谱的谱线的波长不是任意的， 其相应的谱线频率也是特定的，各谱线的频率是不 连续的，而是跳跃式变化的。 氢原子光谱的谱线系