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原子结构模型
第一章 原子结构 第一节 原子结构模型
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时间或年代 1803年 1904年 1911年 1913年 20世纪20
年代中期
原子结构
模型
模型名称 实心球
体模型 模型
模型 ______________模型
模型
相关科学家 薛定谔
葡萄干布丁
核式
电子分层
排布
量子力学
道尔顿
汤姆逊
卢瑟福
玻尔
一、人类对原子结构的认识
一、人类对原子结构的认识
19世纪初,道尔顿(原子之父)
提出了原子学说
公元前5世纪,古希腊哲学家德谟克利特等提出万物是由大量的不可分割的微粒构成的,即原子
一、人类对原子结构的认识
1811年阿伏加德罗
提出分子说
1869年门捷列夫
揭示元素周期律
一、人类对原子结构的认识
1901年约瑟夫·汤姆生
提出原子的葡萄干面包模型
阴极射线实验
1913年丹麦物理学家波尔
引入量子论观点
一、人类对原子结构的认识
1926年薛定谔
电子云模型 (几率说)
电子云
一、人类对原子结构的认识
一、人类对原子结构的认识
【观察·思考】
氢原子光谱有什么特点?氢原子的核外电子是如何运动的?
二、玻尔的原子结构模型
狭义的光:波长400~700nm之间的电磁波;
广义的光:即电磁波,包括可见光、红外光、紫外光、X射线等。
光
二、玻尔的原子结构模型
阳光:连续光谱
氢原子光谱:线状光谱
连续光谱:若由光谱仪获得的光谱是由各种波长的光所组成,且相近的波长差别极小而不能分辨,则所得光谱为连续光谱。如阳光等。
线状光谱(原子光谱):若由光谱仪获得的光谱是由具有特定波长的、彼此分立的谱线所组成的,则所得光谱为线状光谱。如氢原子光谱等。
二、玻尔的原子结构模型
根据卢瑟福的原子结构模型和经典的电磁学观点,围绕原子核高速运动的电子一定会自动且连续地辐射能量,其光谱应是连续光谱而不应是线状光谱。那么,氢原子的光谱为什么是线状光谱而不是连续光谱呢?
【质疑·思考】
二、玻尔的原子结构模型
二、玻尔的原子结构模型
玻尔的原子结构模型——玻尔理论的三个假设
1.原子中的电子在具有_________的圆周轨道上绕原子核运动,并且____辐射能量;
2.不同轨道上运动的电子具有不同能量,而且能量是量子化的,轨道能量依n值(1、2、3…)的增大而升高,n称为__________。对氢原子而言,电子处在n=1的轨道是能量______,称为基态,能量________基态的状态,称为激发态;
确定半径
不
量子数
最低
高于
二、玻尔的原子结构模型
玻尔的原子结构模型——玻尔理论的三个假设
3.只有当电子从一个轨道(能量为Ei)跃迁到另一个轨道(能量为Ej)时,才会___________能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来,就形成了________。
辐射或吸收
光谱
低能量轨道电子
吸收能量
高能量轨道电子
原子吸收光谱
释放能量
原子发射光谱
激发态原子
二、玻尔的原子结构模型
为什么氢光谱是线状光谱?
n=4
n=3
n=2
n=1
吸收能量
辐射能量
电子从一个电子层跃迁到另一个电子层时,吸收或释放一定的能量,就会吸收或释放一定波长的光,所以得到线状光谱
二、玻尔的原子结构模型
玻尔的贡献
1.成功的解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实;
2.阐明了原子光谱源于核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁;
3.指出电子所处的轨道的能量是量子化(不连续)的。
不足:
波尔只引入一个量子数n,能比较好地解释了氢原子线状光谱产生的原因;但复杂的光谱解释不了。
二、玻尔的原子结构模型
在钠原子中
n=4
n=3
电子跃迁
在氢原子中
n=2
n=1
电子跃迁
也得到两条靠得很近的谱线…
三、量子力学对原子核外电子运动状态的描述
无法解释:
①钠原子光谱在n=3到n=4之间会产生两(多)条谱线.
②氢原子光谱在n=1到n=2之间谱线实际上是两条靠得非常近的谱线.
③在磁场中所有原子光谱可能会分裂成多条谱线.
三、量子力学对原子核外电子运动状态的描述
量子力学理论
(1)原子中电子的运动状态应用______量子数来描述;
(2)量子力学中单个电子的空间运动状态称为_________;
(3)每个原子轨道可由三个只能取整数的量子数__________共同描述.
多个
原子轨道
n、l、m
1.量子数 n——电子层——又称能层
三、量子力学对原子核外电子运动状态的描述
分层标准 电子离核的远近
电子层(n) 1 2 3 4 5 6 7
符号 __ __ __ __ __ __ __
能量 ______