第6章原子结构与元素周期系ppt课件.ppt

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1、第六章原子结构和元素周期律本章内容提要：本章介绍原子的结构理论，原子核外电子运动的规律，电子运动状态的描述。通过核外电子的排布规律阐明原子结构与元素周期表和周期系的关系，探讨原子结构和元素性质的规律性联系。教学要求：1、了解原子结构基本理论形成的过程：人类认识原子结构的重大发现、氢原子光谱特点、玻尔原子模型、微观粒子运动的二象性、现代原子结构理论的基本内容。2、掌握四个量子数的函义：取值范围、物理意义、表示方法。能够区别径向波函数图和角度波函数图，电子云的径向分布图和角度分布图。3、掌握核外电子的排布规律：原子轨道能级图、电子排布

2、三原则、电子排布的周期性规律。4、了解元素周期律与原子结构间的关系：元素的电离势、电子亲合势、电负性等变化规律。6.1近代原子结构理论的确立6.1.1人类认识原子结构的简单历史一.18世纪建立的化学基本定律1.质量守恒定律(罗蒙诺索夫,1756)参加化学反应的全部物质的质量，等于反应后的全部产物的质量。2.定组成定律(普劳斯特(法),1779,)一种纯净的化合物不论来源如何，各组份元素的质量间都有一定的比例。3.倍比定律（道尔顿，1803）当甲、乙两种元素互相化合生成两种以上化合物时，则在这些化合物中，与同一质量甲元素相化合的乙元

3、素的质量间互成简单整数比。JohnDalton1766-1844二.19世纪—20世纪初建立的原子分子学说1．道尔顿原子学说(1)一切物质都是由不可见的，不可再分割的原子组成。原子不能自生自灭。(2)同种类的原子在质量、形状和性质上都完全相同，不同种类的原子则不同。(3)每一种物质都是由它自己的原子组成。单质是由简单原子组成，化合物是由复杂原子组成，而复杂原子又是由为数不多的简单原子组成。复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量的总和。道尔顿原子论成功地解释了质量守恒定律，定组成定律，倍比定律。根据原子论的观点，原子是物质参加化学

4、反应的最小单位，物质在发生化学反应时原子的种类和总数并没有变化，各原子又有自己确定的质量，因而反应前后质量不变（质量守恒定律）；化合物的复杂原子是由为数不多的简单原子组成。在复杂原子中所含不同的简单原子的数目和质量都是确定不变的，故复杂原子的质量组成一定（定组成定律）；如果甲元素的一个原子能与乙元素的一个、两个或多个原子化合形成多种化合物，乙元素原子量都相同，则与相同质量甲元素化合的乙元素质量之间必成简单整数比（倍比定律）。2.阿佛加德罗的定律（1811）同温同压下，同体积气体含有相同分子数。3.电子的发现汤姆逊通过原子的荷质比而

5、发现原子中电子的存在（1897）。4.质子的发现卢塞福通过α散射实验而发现原子中质子存在（1911）。ErnestRutherfor5.玻尔原子模型戴维森和革尔麦通过电子的衍射实验证明了微观粒子的波动性(1927)。玻尔1913提出了原子模型的假设，成功地解释了氢原子的吸收光谱。6.微观粒子的波粒二象性电子衍射图6-1-2氢原子光谱1.量子化量子化就是指物理量的变化是不连续的。在物理量中，有些是可以取任意大小的值而呈现连续变化的，例如，时间、长度等，因为它们没有一个最小的单位；有的物理量却存在一个最小单位，如，电量的最小单位为一个

6、电子的电量(1.602×10－19C)，电量就不可能取任意值连续地变化，我们称这样的物理量是量子化的。一、氢原子光谱E＝hv(ε,2ε,3ε……nε)所谓“连续”或“不连续”的概念，实质上就是量的变化有没有一个最小单位。某些物理量变化的不连续性(量子化)，实际上是自然界的普遍规律。表征微观粒子运动的状态的某些物理量具有不连续性变化的特征，称为微观粒子运动的量子化特征。量子化特征是1900年由普朗克首先发现和提出的，被称为量子化理论。普朗克认为：物质吸收或发射能量是不连续的。5-1-3原子轨道能级2.连续光谱(continuouss

7、pectrum)日光通过棱镜分光，可得到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫连续变化的谱带。一般白炽的固体、液体、高压下的气体都能给出连续光谱。aa为连续光谱所谓光谱，就是把不同波长的光标在同一图上，称光谱。5-1-3原子轨道能级3.线状光谱(linespectrum)装有低压高纯H2(g)的放电管所发出的光,通过棱镜分光后，在可见光区波长范围内，可以观察到不连续的四条谱线。氢原子光谱δγβαnm410.2434.1486.1656.3aaHHHH为带状光谱线状光谱又称原子光谱。任何原子被火花、电弧或其它方法所激发时，都可以发射原子光谱，每

8、种原子都具有其特征的光谱。原子被火焰、电弧、电火花或其它方法使之激发，发射出来的光谱就是线状光谱，称为原子光谱。每种原子都有自己的特征光谱，其中最简单的是氢原子光谱。5-1-3原子轨道能级4.氢原子光谱装有低压高纯H2(g)的放电管所发出的光,通过