刑事警察学校教案

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1、教案教学单位　法化专业方向教研室微量物证教研室课程名称　　普通化学总学时数　　48学时　　　　授课对象刑技专业本科生使用教材公安基础化学第14次课第五章第一节　核外电子的运动状态（一、二）授课类型：理论课√实验课训练课习题课其它学时2备注教学目的要求：1、了解氢原子光谱、玻尔理论、普朗克量子理论等基本概念。2、掌握微观粒子的波粒二象性的基本概念。教学重点、难点：　　微观粒子的波粒二象性的基本概念。教学方法与手段：　　课堂讲授、学生讨论。§5.1核外电子的运动状态一、氢原子光谱和玻尔理论1、氢原子光谱（1）了解光谱、氢原子光谱、普朗克量子理论等基本概念。光谱：光波按波长大小排

2、列而成的谱线系列。里德堡方程：λ：谱线波长n1、n2都是正整数，且n2>n1ν：谱线频率：里德堡常数（1.09737×107m-1)：谱线波数普朗克量子论：能量的放出或吸收并不是连续的，而是按照一个基本量或基本量的整数倍被物质放出或吸收，这种情况称做量子化。这个最小的基本量称为量子或光子。一个光子的能量与光的频率成正比：ε=hνε：一个光子的能量（J）；　　　　　　　　　　　　　ν：光的频率（s-1）　　　　　　　　　　　　　H：普朗克常数（6.626×10-34J·s）（2）了解玻尔理论的三个要点①电子不是在任意的轨道上运动，是在一些特定的轨道上运动；②电子在特定的轨道上

3、运动时既不放出也不吸收能量，处于稳定状态；③当电子在两个不同的轨道之间跃迁时，以光的形式吸收或放出能量。（3）据玻尔理论解释氢原子光谱基态：能量最低的能量状态。n=1、r=ao激发态：基态以外的其它能量状态。n=1、2、3、4……量子数：n=1、2、3……（正整数）（4）氢原子光谱的产生原子理论的内容比较抽象电子在不同能量的两个轨道之间的跃迁（高→低）。二、微观粒子的波粒二象性1、光的波粒二象性（1）分类光子：静止质量等于零的微观粒子，如光。实物粒子：静止质量不等于零的微观粒子，如分子、原子、电子……（2）光的本质光具有波粒二象性（既具有波动性，又具有微粒性），是波动和微粒

4、的矛盾统一体。光在传播过程中主要表现为波动性；而在与实物粒子相互作用时主要表现为粒子性。2、实物粒子的波粒二象性（1）德布罗意假设实物粒子和光子一样也具有波粒二象性。物质的波动是大量微粒运动，或者是一个粒子千万次运动所表现出来的性质，是微粒行为统计性的结果。因此，实物粒子的波动也称为统计波、几率波。实物粒子的波动性也可以理解为其运动轨迹的不确定性，波长λ的大小代表不确定性的大小。10g重，速度为1000m/s的子弹，λ=h/mv=10-26(nm)9.1×10-28g重，速度为106m/s的电子，λ=h/mv=0.73(nm)运动的子弹和电子，谁的波动性明显呢？请同学考虑：

5、谈论电子在原子中的运动轨道还有意义吗？作业：1、P158　第3、4题参考资料：赵玉娥主编《基础化学》；高教出版社《无机化学》第14次课授课题目：第五章　第一节　核外电子的运动状态（三、四）授课类型：理论课√实验课训练课习题课其它学时2备注教学目的要求：1、掌握波函数、原子轨道、电子云等基本概念。2、掌握三个量子数的物理意义及其取值。教学重点、难点：　　1、波函数、原子轨道、电子云等基本概念的理解。　　2、量子数的物理意义及取值。教学方法与手段：　　课堂讲授、学生讨论。教学内容的组织：三、波函数与原子轨道1、波函数与薛定谔方程（1）波函数：描述微观粒子运动状态的函数式，用ψ表

6、示。ψ是空间坐标x、y、z的函数，ψ=ψ（x、y、z）　　ψ是状态函数，每个ψ对应电子的一种可能运动状态（2）薛定谔方程①坐标系变换yn、l、m(x,y,z)→yn、l、m(r,θ,φ)　　　R(r)：径向波函数，只与电子离核半径有关，由量子数n决定Y(θ,φ)：角度波函数，只与两个角度有关，由量子数l、m来决定②求解薛定谔方程得到的重要结论ⅰ、y是一个包含n、l、m三个参数的x、y、z的函数，记作：yn、l、m(x、y、z)。ⅱ、三个参数称为量子数，其取值不是任意的。　n：主量子数，n=1、2、3、4……..（正整数）　l：角量子数，l=0、1、2、3……..n–1（共n

7、个值）m:磁量子数，m=0、±1、±2、±3…….±l（共2l+1个值）ⅲ、三个量子数的每一种合理的组合即可确定出一个相应的波函数yn、l、m，代表电子的一种可能的运动状态。ⅳ、规定：l值等于0、1、2、3的轨道分别叫做s、p、d、f轨道，l=0　s轨道　m=0　　S轨道有1个l=1　p轨道m=0、±1，p轨道有3个(px、py、pz)l=2d轨道m=0、±1、±2，d轨道有5个(dxy、dxz、dyz、dx2-y2、dz2)l=3f轨道m=0、±1、±2、±3，f轨道有7个2、原子轨道的角度分布图（1）原子轨道角