第九章原子结构和元素周期律(2)

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1、济宁医学院教案2009~2010学年第1学期所在单位基础学院教研室化学教研室课程名称基础化学授课对象临床、预防、检验、口腔、生物技术各专业授课教师凌爱霞职称讲师教材名称基础化学（第7版）2009年11月教案首页章节第九章原子结构与元素周期律讲授内容第一节核外电子运动状态及特性；第二节氢原子的波函数；第三节多电子原子的原子结构；第四节原子的电子组态和元素周期表学时分配4学时教学目的掌握电子运动特征，四个量子数及其物理意义，原子轨道；熟悉波尔模型，角度分布图和径向分布图；了解德布罗络意关系式和海森堡关系式

2、以及轨道图形绘制方法。掌握多电子原子的能级，电子排布三原理，周期表；熟悉能级组与元素周期，价层电子组态与族的关系，元素分区；了解有效核电荷、原子半径、电负性等概念及周期性。教学重点四个量子数；原子轨道；电子排布；电子组态与周期性教学难点角度分布图和径向分布图、电子组态与周期性教学方法多媒体辅助·启发式讲授·问题探究教学法教具准备计算机多媒体设备、自制课件教学参考资料1．天津大学主编．大学化学(上)．北京：高等教育出版社，20042．北京师范大学无机化学教研室．无机化学．北京：高等教育出版社，2003教

3、学后记本节课教学内容安排恰当，教学效果一般。本节内容抽象，不可快，再多给学生一些形象具体的模型会好些。另外，三原理的应用好理解，还需多些练习，周期性与电子组态可结合中学知识讲解效果更好。教学过程教师活动教学内容学生活动【导入】【讲授】【讨论】【讲授】概述：原子由原子核和核外电子组成，化学变化只涉及原子核外电子运动状态的改变，原子结构主要研究核外电子的运动状态。原子结构知识是认识物质的基础。生命科学深入到分子水平甚至是电子水平，学习原子结构知识已经成为现代生物医学研究的必不可少的环节。第一节核外电子运动

4、状态及特性氢原子是自然界中最简单的原子，它是解读物质结构的天然模型。现代量子理论对氢原子的研究透彻而完美，是认识复杂原子体系结构的基础。一、氢光谱和氢原子的玻尔模型几种理论：JohnDalton的“原子论”1808年英国化学家JohnDalton认为物质是由非常微小的、看不见的、不可再分割的原子组成；原子既不能创造，不能毁灭，也不能转变，所以在一切化学反应中都保持自己原有的性质；E.Rutherford的“有核原子模型”；玻尔（Bohr）的“氢原子模型”；量子力学理论。1.Rutherford的原子的

5、有核模型（nuclearmodel）：1911年，路瑟福（E·Rutherford，1871—1937,英国物理学家，1908年获得诺贝尔化学奖)通过α粒子散射实验确认原子内存在一个小而重的、带正电荷的原子核，建立了路瑟福的原子有核模型。RutherfordEα粒子散射实验：当用一束带正电的α粒子流轰击金箔（或其它金属箔）时，绝大多数α粒子几乎毫无阻碍地穿过，只有极少数的α粒子发生大角度散射，甚至反射。原子有三个显著的特点：a.核的体积非常小（核半径约为几到几十fm，原子半径约为几百个pm）（1fm＝

6、10－15m,1pm＝10－12m）；b.核的密度非常大；c.原子核集中了原子的绝大部分质量，约为原子总质量的99.9％以上。（a）电子不断发射能量，自身能量会不断减少，电子运动的复习回顾思考识记【讲授】【讨论】【启发】轨道半径也将逐渐缩小，电子很快就会落在原子核上，即有核原子模型所表示的原子是一个不稳定的体系。（b）电子自身能量逐渐减少，电子绕核旋转的频率也要逐渐地改变。根据经典电磁理论，辐射电磁波的频率将随着旋转频率的改变而逐渐变化，因而原子发射的光谱应是连续光谱。事实上，原子是稳定存在的，而且原

7、子光谱不是连续光谱而是线状光谱。这些矛盾是经典理论所不能解释的。2.能量量子化黑体：是指能够全部吸收外来电磁波的物体。黑体辐射：当加热时，黑体能发射出它所吸收的各种波长的电磁波。按照经典电磁理论，黑体辐射是由黑体中带电粒子的振动产生的，但是通过经典热力学和统计力学理论计算得到的辐射能量随波长的分布曲线与实验事实明显的矛盾。1900年，Planck为了解释黑体辐射现象，提出了能量量子化假设：能量是有一个最小单位E0（称为能量量子，quantum）；E0＝hυ，υ是黑体辐射的频率，h是普朗克常数，其值等于

8、6.626×10-34J·s；c.黑体辐射的能量一定是最小单位元的整数倍(E＝nE0＝nhυ，n＝1，2，3，．．．)。因此，黑体辐射的能量谱:hυ，2hυ，3hυ……即能量不是连续变化，这就是所谓的能量量子化。3.光子学说光照射到一定的金属电极表面时，能否产生光电流取决于光的频率是否超过一定数值（金属的临界频率），而与光的强度无关，光电子的动能大小也与光的频率有关，而与光的强度无关。按照经典电磁波理论，光的能量由光的强度决定，光的频率只决定光的颜色，与