原子结构电子发现氢原子光谱阴极射线管原子的模型-医学课件.ppt

元素的分類 (1) 現今週期表： 按照原子序的大小排列 化學性質相似的元素放在垂直的一行，稱為族(group) 傳統： IA～VIIIA族 ? 週期表兩邊8行典型元素 IB～VIII B族 ? 週期表中央部分10行過渡元素 第六、七週期中有部分元素移至週期表底部，分別稱為鑭系及錒系 ? 內過渡元素 現在：IUPAC訂定由左而右各行?第1～18族 * 元素的分類 (2) 典型元素(main group element，A族) 週期表中第1、2、13~18族的元素，其價電子填入s或p軌域 過渡元素(transition element，B族) 週期表中第3~12族的元素，其價電子填入d軌域 內過渡元素(inner transition element) 週期表中最下方的兩列元素，其價電子填入4f(鑭系)或5f ( 錒系)軌域 * 元素的分類 (3) 水平的列稱為週期(period)，共七列 第一週期： 2個元素 (1s) 第二週期： 8個元素 (2s 2p) 第三週期： 8個元素 (3s 3p) 第四週期：18個元素 (4s 3d 4p) 第五週期：18個元素 (5s 4d 5p) 第六週期：32個元素 (6s 5d 4f 6p) 第七週期：尚未完整 (7s 6d 5f 7p) 目前發現元素有116種，原子序83以後多為人造元素 * 元素的分類 (4) 依導電性分類： 金屬元素 非金屬元素 類金屬元素，又稱半金屬 氫為非金屬，僅有1個價電子，與IA族類似，其位置擺在IA族上面 4-3 * 金屬元素的通性(1) 具有金屬光澤 具有延展性 電和熱的良導體：溫度?，導電性? 一般而言熔點均較大於非金屬：Cr(1905℃)，W(3370℃) 室溫(25℃)均為固體： 例外：Hg在常溫為液體(熔點?39 ℃) Cs (28.4 ℃ ) Ga ( 29.8 ℃ ) 僅比室溫略高 * ▲金屬具光澤，由左而右分別為金、銀、銅、鎢 * 氫原子光譜 (8) 第一條譜線 最末條譜線 來曼系 n = 2?n = 1 n = ??n = 1 巴耳末系 n = 3?n = 2 n = ??n = 2 4-1 4-2 * 波耳氫原子模型的缺點 僅能解釋單電子原子或離子 單電子原子：H原子 類氫離子：He+、Li2+… 電子依固定軌道繞原子核運轉?實際上電子並非在原子核作圓周運動 * 量子力學新發現 原子核外電子並不像行星繞太陽一樣有固定軌道(orbit)，而且無法預測電子的運動軌跡，只知道電子在空間中某點出現的機率有多大 新概念：以軌域(orbital) 取代軌道(orbit) 原子核往外延伸，電子總出現機率90%所涵蓋的空間範圍，稱為電子的軌域(orbital)，即不同狀態下電子最可能被發現的特定區域 * 以量子數表示電子軌域(1) 量子數：可分成4種 主量子數(n)：決定電子所具能量及軌域體積 n為正整數，即 n = 1, 2, 3…，對應之殼層為K、L、M、… n ?，電子能量 ?，軌域體積 ? 角量子數(l)：決定軌域形狀 l = 0, 1, 2…, (n-1) ?主量子數n含有n種不同形狀的軌域 l = 0 ? s軌域 (球形)；l = 1 ? p軌域 (啞鈴形) l = 2 ? d軌域 (扇葉形)；l = 3 ? f軌域 * 以量子數表示電子軌域(2) 磁量子數(m)：決定軌域方位及數目 m = ?l…0…+l ? 每個 l 值可有(2l +1)個m值 例：p軌域 ? l = 1 ? m = -1, 0, +1 ? p軌域在空間有3個方位：px、py、pz 軌域數： s軌域 ? 1個， p軌域 ? 3個 d軌域 ? 5個， f軌域 ? 7個 旋量子數(s)：決定電子自旋方向 s = +? 及 s = -? 每一軌域最多只能存有二個電子，且自旋方向必相反 最大電子數： s軌域 ? 2個， p軌域 ? 6個 d軌域 ? 10個， f軌域 ? 14個 * ▲1s及2s軌域中電子分布機率的截面圖，將電子出現機率總和為90%的部分以實線框住。 出現在n≧1的主殼層 形狀：球形對稱，無方向性 同一半徑的球面，電子出現的機率相等 n ?，ns軌域電子雲半徑?，能量? * ▲電子在px軌域的空間分布 出現在n≧2的主殼層 形狀：啞鈴形 n ?，np軌域電子雲半徑?，能量? * px py pz p軌域電子雲分別位於x、y、z三個相互垂直的軸上，分別