现代基础化学第一章.pdf

第一章第一章 原子结构与元素周期系原子结构与元素周期系 1.1 原子结构理论的发展概况 1.2 原子结构的量子力学模型 1.3 原子的电子层结构与元素周期系 1.4 原子结构与元素性质的关系 1 1.1.1 1.1.1 古代的原子概念古代的原子概念 55 公元前公元前 世纪世纪，，古希腊哲学家古希腊哲学家留基波留基波和和德谟德谟 克里特克里特提出提出，，物质是由最微小物质是由最微小、、最坚硬最坚硬、、不不 可入可入、、不可分的微粒组成不可分的微粒组成，，并将这种微粒定并将这种微粒定 义为义为 ““原子原子””。。 44 公元前公元前 世纪世纪，，墨翟墨翟提出提出 ““端端””的概念的概念 ：：物质物质 不可再分的最小单位不可再分的最小单位。。 年，，俄国的俄国的罗蒙诺索夫罗蒙诺索夫曾提出物质构造曾提出物质构造 的粒子说的粒子说，，但因实验证据不足但因实验证据不足，，未被重视未被重视。。 2 1.1.2 1.1.2 近代原子学说近代原子学说 近代化学之父近代化学之父 年，，英国化学家英国化学家道尔顿道尔顿提出以下观点提出以下观点 (1) (1) 物质的最小组成单位为原子物质的最小组成单位为原子，，原子不能创原子不能创 造造、、不能毁灭不能毁灭、、不能分割不能分割 ；； (2) (2) (2) (2) 同种元素的原子其形状同种元素的原子其形状同种元素的原子其形状同种元素的原子其形状、、、、质量质量质量质量、、、、性质均相性质均相性质均相性质均相 同同，，不同的元素则原子不同不同的元素则原子不同 ；； (3) (3) 原子以简单的比例结合成化合物原子以简单的比例结合成化合物。。 解释一些化学现象解释一些化学现象 为化学进入定量阶段奠定基础为化学进入定量阶段奠定基础 3 道尔顿原子学说的缺陷道尔顿原子学说的缺陷 ：： (1) (1) 不能解释同位素的发现不能解释同位素的发现 ；； (2) (2) 没有说明原子和分子的区别没有说明原子和分子的区别 ；； (3) (3) 未能阐释原子的具体组成和结构未能阐释原子的具体组成和结构 ；； 4 1.1.3 1.1.3 现代原子模型现代原子模型 1. 191. 19世纪末世纪末2020世纪初的几个重要发现世纪初的几个重要发现 a. a. 电子的发现电子的发现 年，，英国的可鲁克斯和英国的可鲁克斯和 汤姆森通过低压气体放电实汤姆森通过低压气体放电实汤姆森通过低压气体放电实汤姆森通过低压气体放电实 验发现了电子验发现了电子，，并测定了其并测定了其 1111 -1-1 荷质比荷质比e/m = 1.76 e/m = 1.76 ×× 1010 CC·kg·kg 年汤姆森汤姆森提出原子的提出原子的 ““枣糕模型枣糕模型””，，认为认为 ““电子是电子是 均匀地分布在正电荷的海洋均匀地分布在正电荷的海洋 中中””。。 5 b. b. αα粒子散射实验粒子散射实验 年，，英国物理学家英国物理学家卢瑟福卢瑟福 1895年在剑桥大学攻读博士学 位期间直接受到汤姆森的指导 获得诺贝尔化学奖年获得诺贝尔化学奖 1911年根据αα粒子散射实验粒子散射实验的的 结果