第四章物质结构_1.ppt

第四章 物质结构简介;1993年，中国科学院科学家通过移动单个 硅原子所写的世界上最小的“中国”二字。;这是中国科学家用一个个铁原子排列出的世界上最小的“原子”二字。 ;第一节、原子结构模型 一、模型的演变 ; 2．汤姆生的原子结构模型--------发现电子（阴极射线,带负电荷） ;;;3．卢瑟福的原子结构模型-------发现原子核结构 1911年，英国物理学家卢瑟福做了一系列实验：当用一束平行的a粒子轰击金箔时，发现绝大多数a粒子穿过金箔不改变行进方向，只有极少数的a粒子产生偏转，其中个别的甚至反方向折回。大量实验发现绝大部分a粒子穿过金箔时不改变行进方向、第8000～10000个a粒子中才有一个大角度散射或反方向折回。根据a粒子散射实验，卢瑟福提出含核原子结构模型。他的主要观点是：;卢瑟福散射实验(Rutherford Scattering Experiment);散射实验的结果(Experimental Results);卢瑟福原子模型(Rutherford’s atomic model);二、原子的构成：;原子的构成、原子核的构成是怎样的?;a;三、有关概念 1.原子：化学反应中的最小微粒。 一般由质子和电子构成（不一定有中子，有一种氢原子没有中子） ; 原子的实际质量 相对原子质量= 一个碳原子的质量×1/12;原子中各粒子的质量：;5.核素和同位素 ;用途：（1） C ：612C、613C、614C　 　　614C每隔5568年它的质量就会减少一半，考古学家根据生物体内614C的含量，就可判断其生活的年代．;⑶特性：(1)化学性质几乎完全相同。 1735 Cl、17 37 Cl （2）原子个数百分比（即丰度）基本不变。 17 35 Cl 75.77% ； 17 37 Cl 24.23% (3)物理性质不同：N不同， A不同， M不同， m不同， d不同。 ;例：硼有10B和11B两种同位素组成，硼元素的原子量 为10.8，求10B和11B在自然界中各自的百分比。; 原子;原子核半径小于原子半径的万分之一，体积占原子体积的几千万亿分之一。（如同大型体育场与蚂蚊）;卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一个带正电的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳一样运转。 （空心球）; 按经典电磁理论“行星系式”原子模型： ⑴原子核好比是太阳，电子好比是绕太阳运动的行星，电子绕核高速运动。绕核运动的电子应该不停地连续地辐射，得到连续光谱。 ⑵电子能量不断减少，电子运动轨道的半径也将不断减少，最终，电子堕入核内，“原子毁灭”。 与原子能稳定存在，原子有特征的线状光谱不符。;第二节 核外电子的运动特点（性质与核外电子关系密切） 总体情况;氢原子光谱;电磁波;二. 氢原子光谱和波尔理论;氢原子光谱;2.氢原子光谱;　　氢光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱。在可见光区，它的光谱只由几根分立的线状谱线组成,其波长和代号如下所示： ?谱线　 Hα Hβ Hγ Hδ H? … 　编号(n) １ 　２　　 ３ 　 ４　 　 ５ …　波长/nm 656.279 486.133 434.048 410.175 397.009 … 　　不难发现，从红到紫,谱线的波长间隔越来越小。ｎ5的谱线密得用肉眼几乎难以区分。1883年，瑞士的巴尔麦（J.J.Balmer 1825-1898）发现，谱线波长(λ)与编号(n)之间存在如下经验方程：;巴尔麦的经验方程引发了一股研究各种元素的光谱的热潮，但人们发现，只有氢光谱(以及类氢原子光谱)有这种简单的数学关系。 类氢原子是指He+、Li2+等原子核外只有一个电子的离子。 里德堡把巴尔麦的方程作了改写大大促进了揭示隐藏在这一规律后面的本质,这是科学史上形式与内容的关系的一个典型例子。寻找表达客观规律的恰当形式是一种重要的科学思维方法。 ;玻尔理论的建立;爱因斯坦的光量子论;三. 玻尔理论;;;;;五.微观粒子的波粒二象性;2. 电子的波粒二象性;求以1.0×106m·s-1速度运动的电子的德布罗依波长 ;(2) 电子衍射实验 ;3. 海森堡测不准原理;例如，一个电子的质量很小（m=9.11×10-