第一章 原子结构和元素周期性优秀课件

• 玻尔理论的成功与不足之处
• 玻尔理论合理的是：核外电子处于定态时有确定的能 量；原子光谱源自核外电子的能量变化。在原子中引 入能级的概念，成功地解释了氢原子光谱，在原子结 构理论发展中起了重要的作用。
• 玻尔提出的模型却遭到了失败。因为它不能说明多电 子原子光谱，也不能说明氢原子光谱的精细结构。这 是由于电子是微观粒子，不同于宏观物体，电子运动 不遵守经典力学的规律。而有本身的特征和规律。玻 尔理论虽然引入了量子化，但并没有完全摆脱经典力 学的束缚，它的电子绕核运动的固定轨道的观点不符 合微观粒子运动的特性，因此原子的玻尔模型不可避 免地要被新的模型所代替－－即原子的量子力学模型。
第一章 原子结构和元素周期性
无机化学的学习内容和学习方法 1．学习内容： 2．学习方法： (1) 上课认真听讲，做好笔记； (2) 善于归纳、总结； (3) 学会自己看书； (4) 变多做题为多思考。
（5）重视化学实验 （6）运用记忆规律，探索记忆方法，增强记忆能力 五、交待事情 1.习 题:
每周第二～三节课间介绍典型题目解题思路， 并交 作业。 要求：1.要抄题目，2. 解题规范，3.不要抄袭。
布的规律。
• 1-2-2 核外电子运动状态的近代描述 ㈠ 薛定谔方程
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的对比，把微粒的运动用类似于光波动的运 物理意义动：方对程于来一描个述质。量为m，在势能为V的势场中运动的微 粒来说，薛定谔方程的每一个合理的解Ψ，就表示该微粒运动 的某一定态，与该解Ψ相对应的能量值即为该定态所对应的能 级。
• 1911年，英国物理学家卢瑟福，α粒子散射实验
原子的中心有一个带正电的原子核， 电子在它的周围旋转。 原子的直径 10-10m 电子的直径 10-15m 原子核的直径 10-16m ～10-14m
1-1-2 原子的玻尔模型
• ㈠ 原子光谱 • 太阳光 ——波长连续变化的色带——连续光谱。
气态原子（如NaCl）——几条色带——不连续光谱。
2.参考书: 天津大学： 《无机化学》（第三版） 华东理工大学：《现代化学基础》 上海大学： 《工程化学》
第一章 原子结构和元素周期性
１－１ １－２ １－３ １－４
原子结构理论的发展概况 量子力学的原子模型 核外电子排布与元素周期表 原子性质的周期性
１-１ 原子结构理论的发展概况
1-1-1 原子的含核模型
P = mc = E/c = hυ /c = h/λ
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粒子性
波动性
㈡ 德布罗依波 （Louis do Broglie）
1924年提出，实物粒子都具有波粒二象性 λ= h/mv
1927年，假设被电子衍射实验证实。（Divission and Germeer ）
• 二、微观粒子运动的统计性
问题：1、物质波是一种怎样的波？ 2、核外运动的电子究竟有没有规律可循？
P量态其=，频”n。称率·ν为h则/“2由π稳下定式状(决n态定=”：1。,2,简3,称“定 ·电Δ··E·子··＝在) 定hυ态=轨E道2 上- E运1动(，E2并>不E1辐) 射
n能上称量式为。称量为子B数ohr频率公式。 能量最低的定态称“基态”，
其他的定态称为“激发态”。
玻尔理论的应用
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解薛定谔方程的步骤：
球极坐标 球极坐标与直角坐标的关系
• ㈡ 波函数与原子轨道
线状光谱——氢原 子光谱。
㈢ 玻尔的氢原子模型
1913年玻尔（N.Bohr）在普朗克的量子论（1900）、爱因 斯坦的光子学说（1905）和卢瑟福的有核原子模型（1911） 的基础上，提出了原子结构理论的三点假设。
⑴ 定态假设 ⑵ 频率公式 ⑶ 量子化规则
原电原子子子的绕中各核电种旋子可转可能，以存作由在圆一的周定定运态态动跳轨，到道在另有一一 一定定定轨态的道，限上在制运此，动过的程电中子放具出有或一吸定收的辐能射，
电子衍射实验结构讨论：
电子的波动性是大量微粒运动所表现出来的性质， 是微粒行为的统计性的结果。
亮环纹处表明衍射强度大，电子出现的数目多； 暗环纹处则表明衍射强度小，电子出现的数目少。
对一个电子而言，亮环纹处表明衍射强度大，电 子出现的概率大；暗环纹处则表明衍射强度小， 电子出现的概率小。
物质波称为概率波，核外电子的运动具有概率分
1-2 原子的量子力学模型
1-2-1 微观粒子及其运动的特性
一、波粒量二子象力性学是研究电子、原子、分子等微 ㈠ 光的粒波粒运二动象规性律的科学。微观粒子运动不同
光 于波宏动观性物体干运涉动， ，衍其射主要特（点空间是传量播子时化） 和粒波子粒性两象光性电。效应， 光压 （进行能量交换时）
由 E = mc2 和 E = hυ 可得：
㈡ 氢原子光谱
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