第九章 原子结构和元素周期律(最终版)课件.ppt

第九章 原子结构和元素周期表;第九章 原子结构与元素周期律 ;一、古代希腊的原子理论 二、道尔顿(J. Dolton) 的原子理论 ---19世纪初 三、卢瑟福(E.Rutherford)的行星式原子模型 -------19世纪末 四、近代原子结构理论-------氢原子光谱; 公元前5世纪，希腊哲学家Democritus的古原子说 一切事物由原子和虚空组成。 “atomos”—不可分割，虚空—原子之间的空间。;③ 每一种物质都是由它自己的原子组成的。单质是由简单原子组成的，化合物是由复杂原子组成的，而复杂原子又是由为数不多的简单原子所组成。复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量的总和。; 1911年，英国Rutherford E的“行星系式”原子模型（? 粒子散射实验证实） 原子核好比太阳，电子好比是绕太阳运动的行星，电子绕核高速运动。; 1905年，Ensternd的光子学说 光是由光子组成的粒子流，每个光子的能量 　　E = hν= hc /λ; （2） 在一定的轨道上运动的电子具有一定的能量 E , E 只能取某些由量子化条件决定的数值,而不能处于两个轨道之间。;第一节 核外电子运动状态及特性;捏卯这睫曳棍王劫涂龟走刷菠图烬窒迸屯监沏诗素阀惩若杜遮检吠初枝简第九章 原子结构和元素周期律(最终版)课件第九章 原子结构和元素周期律(最终版)课件;（二）氢原子的 Bohr 理论; 若从外界获得能量时，处于基态的电子可以跃迁到离核较远的能量较高的n≥ 2的轨道上，这就是激发态。;（3）激发态不稳定,电子回到较低能量的状态时，能量差以光子的形式发射出来,两个轨道能量差决定光量子的能量，即： hυ = E2－E1 =△E;二、电子的波粒二象性 （particle-wave duality） ; 1924年法国物理学家德布罗意(L.de Brogile) 在研究电子的运动规律时，受光的波粒二象性的启发，大胆提出了电子等实物粒子(微观粒子:原子、质子、中子)不仅具有粒子性，也具有波动性的假设。提出了“物质波”公式，称为德布罗意关系式，; 德布罗意关系式把微观粒子的粒子性p (m 、υ)和波动性λ统一起来。;电子衍射实验;electron diffraction;[例9-1] (1)电子在1V电压下的速???为5.9×105m·s-1, 电子的质量m = 9.1×10-31kg, h为6.626 ×10-34 J·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的 速度运动, 波长是多少？ ;(2); 衍射强度大的地方出现的机会多，衍射强度小的地方出现的机会少，即呈概率分布。 任一点衍射波的强度与它出现的概率密度成正比。所以电子波是概率波。如图：;三、测不准原理(Uncertainty Principle);一、量子数;（2） 解 Schrodinger 方程可以获得一系列合理的解 ? 及其相应的能量 E ，电子的能量是不连续的（量子化）。每一能量 E 称为“定态”，能量最小的称为 “基态” ，其余的称为“激发态” 。;;电子运动的特性 电子具有波粒二象性。 没有确定的运动轨道，符合测不准原理。 电子运动的状态用波函数和相应的能量来描述。 每一ψ对应一确定的能量值，称为“定态”，或基态或激发态。;薛定鄂方程在数学上有很多解，但并非每个解都是合理的，为了取得合理解，在求解过程中必需引进三个参数 n、l、m，这三个参数统称为量子数, 当这三个量子数的取值和组合一定时，就有了一个确定的波函数Ψn、l、m(r,θ,φ) 。;三个量子数的取值限制和物理意义;① n 越小, 电子出现概率最大的区域离核越近,能量越低。 ② n 越大，电子出现概率最大的区域离核越远,能量越高。;2. 轨道角动量量子数— l (orbital angular momentum quantum number) ; 轨道角动量量子数决定原子轨道的形状，并且是多电子原子中决定电子能量高低的次要因素。 ;角量子数不同的原子轨道能量;3.磁量子数 (magnetic quantum number) — m;不同磁量子数的原子轨道伸展方向见下表：;量子数 n、l、m 的取值的一般规律; 上述三个量子数的合理组合决定了一个原子轨道,但要描述电子的运动状态还需要有第四个量子数。