2019年 第五章原子结构与元素周期系ppt课件.ppt

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1、第五章原子结构和元素周期系5.1原子结构理论的早期发展5.3原子的量子力学模型5.4核外电子排布与元素周期系5.2原子的玻尔模型5.5原子结构与元素性质的关系原子理论发展史简介1.古代原子思想（1）中国：金、木、水、火、土五行说（2）公元前约四百年,古希腊Democritus提出万物由”原子”产生.”主要是臆测：一切事物是由原子集合而成的，原子由于坚固是不能毁坏也不能改变的。Atom（原子）源于希腊文atouos意思是：不可分；组成物质不可分割的微粒。5.1原子结构理论的早期发展2.近代原子论十八世纪末

2、,随着质量守恒定律,定组成定律,倍比定律等相应确定,Dolton提出了原子论.道尔顿（J.Dalton，1766～1844）化学原子论要点；（1）元素的最终组分称为简单原子，它们是不可分割的微粒，在一切化学变化中均保持其独特性质。（2）同一元素的各个原子，其形状、重量等各种性质则各不相同。（3)不同元素的原子以简单数目的比例相结合，就发生化合作用。化合物的原子称为复杂原子（分子）。3.现代原子论的探索1897年汤姆逊发现电子。1904年汤姆逊提出原子的“葡萄干布丁”模型。汤姆逊的原子模型（葡萄干布丁模型

3、）（1904年）粒子散射实验1909年盖革和马斯登发现α粒子在铝箔和金箔的散射，α粒子约有1/8000被反射。1911年卢瑟福(E.Rutherford)由α粒子反射提出原子的行星模型。核型原子模型粒子：He2+质量数4V=1.60x107m/s卢瑟福(E.Rutherford)原子的行星模型。普朗克（Plank）量子论(1900年)：微观领域能量不连续能量象物质微粒一样是不连续的，它具有微小的分立的能量单位——量子。物质吸收或发射的能量总是量子能量的整数倍。能量以光的形式传播时，其最小单位又称光量

4、子，也叫光子。光子的能量大小与光的频率成正比：E＝hν，ν：光的频率，普朗克常数h＝6.626×10－34（J·s)。量子化是微观领域的重要特征。爱因斯坦（Einstein）光子论(1903年)：1899年汤姆逊和勒纳德发现光电效应。爱因斯坦解释光电效应，认为光不但具有波动性同时还具有粒子性。光子能量与光的频率成正比Ｅ＝hνＥ—光子的能量ν—光的频率h—Planck常量，h=6.626×10-34J·s爱因斯坦的光子学说普朗克的量子化学说氢原子的光谱实验卢瑟福的有核模型Bohr在的基础上提出了Bohr原

5、子模型Bohr，丹麦物理学家5.2原子的玻尔模型连续光谱(实验室）电磁波连续光谱红橙黄绿青蓝紫氢原子光谱（原子发射光谱）真空管中含少量H2(g)，高压放电，发出紫外光和可见光→三棱镜→不连续的线状光谱氢原子光谱紫外区可见区红外区397.007410.120434.010486.074656.210不连续光谱，即线状光谱其频率具有一定的规律n=3,4,5,6式中2，n，3.289×1015各代表什么意义？经验公式：氢原子光谱特征：1885年巴尔默(J.J.Balmer)上述五条谱线的波长可以用一个简单

6、公式表示：=n=3=656.210nmn=4=486.074nmn=5=434.010nmn=6=410.120nmn=7=397.007nm1890年里德堡(J.R.Rydberg)描述碱金属和氢光谱的通用公式为:==n2>n1R=1.09737107m-1(里德堡常数)n1=1赖曼(Lyman)系：远紫外区n1=3派兴(Paschen)系：近红外区n1=4勃拉克(Bracket)系：红外区n1=5芬德(Pfund)系：红外区Bohr理论(三点假设)：①核外电子只能在有确定半径和能量的轨

7、道上运动,且不辐射能量；（量子化条件）②通常，电子处在离核最近的轨道上，能量最低——基态；原子获得能量后，电子被激发到高能量轨道上，原子处于激发态；③从激发态回到基态释放光能，光的频率取决于轨道间的能量差。E：轨道能量氢原子的轨道和能级图轨道图能级图Bohr理论的成功之处：解释了H及类H原子（He+、Li2+、Be3+）的光谱现象说明了原子的稳定性计算氢原子的电离能Bohr理论的不足之处：不能解释多电子原子光谱不能解释氢原子光谱的精细结构不能解释氢原子光谱在磁场中的分裂波长数据来源HHHH计算值

8、/nm656.2486.1434.0410.1实验值/nm656.3486.1434.1410.219世纪末的三大发现X射线（1895年）放射性（1896年）和电子（1897年）光子的波粒二象性——爱因斯坦1924年，德布罗依物质波5.3原子的量子力学模型5.3.1微观粒子的玻粒二象性1924年，法国年轻的物理学家L.deBroglie(1892—1987)指出，对于光的本质的研究，人们长期以来注重其波动性而忽略其粒子性；与其相反，对于实物