第六章 原子结构与元素周期律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、

2、电子排布三原则、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。2第一节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素的质量间互成

3、简单整数比。JohnDalton1766-18443二.19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反应

4、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）。42.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

5、质比而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）。ErnestRutherfor55.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粒二象性(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第二节核外电子运动状态2-1氢原子光谱和玻尔原子结构理论一.氢原子光谱的规律性1.线状光谱当气体或蒸气用火焰、电弧等方法灼热时，发出由不同波长组成的光，通过棱镜分光后，得到不同波长的谱线称为线状光谱，又

6、称原子光谱。不同元素的原子光谱图不同。2.氢原子光谱图n=3n=4n=5图6-2氢原子光谱7光谱线在可见光区的特点：（1）谱图为不连续的线状光谱（2）从长波到短波，谱线的距离越来越小谱线的频率符合下列公式：v=3.289×1015——-——1122n2n=3，4，5n＝3时：v＝4.568×1014(s-1)λ=——=——————=6.563×10-7(m)＝656.3nmC光速v2.998×1084.568×1014对应于谱线H，n＝4,5,...分别对应于谱线拝H，H，...可见光区的谱线称为巴尔麦系光谱8其他区

7、的光谱线特点可用下列公式表示：R──称为里德堡常数，等于1.097×107m-1c──为光速，等于2.99795×108m·s-1R·c──等于3.289×1015s-1，也称里德堡常数。n1＝１时，称为拉曼系光谱（紫外光区）n1＝２时，称为巴尔麦系光谱（可见光区）n1＝３时，称为帕邢系光谱（红外光区）v＝R·c——-——(n2>n1,且为整数)11n12n22n的物理意义是表示电子的不同能级。n1=2，n2=3，4，5…，表示电子从较高能级跳回到第二能级时，释放出来的能量相应于各个谱线的波长。请看图6-39二.玻尔的原子

8、结构理论（1913）1.量子化物理量和量子表征微观粒子某些物理量只能不连续地变化，即其数值只能是某一最小单位的整倍数，称这些物理量为“量子化”的物理量，量子化的物理量的最小单位称为该物理量的“量子”。例如，光是量子化的，光的量子称为光子，光的能量也必是量子化的,一个光子的能量是：＝hv=——h──称为