第6章 原子结构与元素周期律 课件(共185张PPT)- 《无机化学》同步教学（吉林大学版）（含音频+视频）.pptVIP

第6章

原子结构与元素周期律;6－1近代原子结构理论的确立;直到18世纪末和19世纪初，随着质量守恒定律、当量定律、倍比定律等的发现，人们对原子的概念有了新的认识。1805年，英国化学家J.Dalton提出了化学原子论。其主要观点为:;Dalton的原子论解释了一些化学现象，极大地推动了化学的发展，特别是他提出了原子量的概念，为化学进入定量阶段奠定了基础。;19世纪末和20世纪初，在电子、质子、放射性等一批重大发现的基础上，建立了现代原子结构模型。;1879年，英国物理学家W.Crookes发现了阴极射线。随后，在1897年英国物理学家J.J.Thomson进行了测定阴极射线荷质比的低压气体放电实验，证实阴极射线就是带负电荷的电子流，并得到电子的荷质比

e∕m=1.7588×108C?g-1。;放射性的发现是19世纪末自然科学的另一重大发现。1895年德国的物理学家W.C.Rongen首先发现了X射线。这种射线最初是由真空放电管中高能量的阴极射线撞击玻璃管壁而产生的，用高速电子流轰击阳极靶也可产生X射线。X射线能穿过一定厚度的物质，能使荧光物质发光，感光材料感光，空气电离等。;1911年，Rutherford根据α粒子散射的实验，提出了新的原子模型，称为原子行星模型或核型原子模型。该模型认为原子中有一个极小的核，称为原子核，它几乎集中了原子的全部质量，带有若干个正电荷。而数量和核电荷相等的电子在原子核外绕核运动，就像行星绕太阳旋转一样，是一个相对永恒的体系。;虽然早在1886年德国科学家E.Goldstein在高压放电实验中发现了带正电粒子的射线，直到1920年人们才将带正电荷的氢原子核称为质子。;6－1－2氢原子光谱;氢原子光谱的特点是在可见区有四条比较明显的谱线，通常用H?，H?，H?，H?来表示，见图6－2。;1883年瑞士物理学家Balmer提出了下式;1913年瑞典物理学家Rydberg找出了能概括谱线的波数之间普遍联系的经验公式;任何原子被激发时，都可以给出原子光谱，而且每种原子都有自己的特征光谱。这使人们意识到原子光谱与原子结构之间势必存在着一定的关系。当人们试图利用Rutherford的有核原子模型从理论上解释氢原子光谱时，这一原子模型受到了强烈的挑战。;6－1－3玻尔理论;E=h?（6－3）;Bohr理论认为，核外电子在特定的原子轨道上运动，轨道具有固定的能量E。Bohr计算了氢原子的原子轨道的能量，结果如下;将n值1、2、3…分别代入式（6－4）得到;Bohr理论认为，电子在轨道上绕核运动时，并不放出能量。因此，在通常的条件下氢原子是不会发光的。同时氢原子也不会因为电子坠入原子核而自行毁灭。电子所在的原子轨道离核越远，其能量越大。;式中E2为高能量轨道的能量，E1为低能量轨道的能量，?为频率，h为Planck常量。将式(6－4)代入式(6－5)中，得;玻尔理论对于代表氢原子线状光谱规律性的Rydberg经验公式的解释，是令人满意的。;6－2微观粒子运动的特殊性;将式(6－3)光子的能量和频率之间的关系式

E=h?;P表示光子的动量，

P=mc(6－8);1924年，法国物理学家LouisdeBroglie提出了微观粒子具有波粒二象性的假设。并预言了高速运动的电子的物质波的波长。;正是由于波粒二象性这一微观粒子运动区别于宏观物体运