第1章 原子结构与性质（知识清单）-2023-2024学年高二化学必备单元知识清单与测试（沪科版2020选择性必修2）

第一章 原子结构与性质 【单元知识框架】 【单元知识清单】 考点1 氢原子结构模型 · 原子核外电子运动模型的历史发展过程 一、道尔顿模型 英国自然科学家约翰·道尔顿提出了世界上第一个原子（1803年）。 理论：①原子都是不能再分的粒子； ②同种元素的原子的各种性质和质量都相同； ③原子是微小的实心球体。 2、 汤姆森的葡萄干面包模型 葡萄干面包模型是1904年约瑟夫·约翰·汤姆森（J.J.Thompson）（英国物理学家）提出的模型，他认为原子是一个带正电荷的球，电子镶嵌在里面，形状酷似“葡萄干布丁”（Plum pudding），也称“枣糕模型”或“葡萄干面包模型”。 汤姆孙、汤姆逊、汤姆生等是不同的教材对人名的音译不同。 三、卢瑟福的行星模型（有核模型） 汤姆森的学生卢瑟福（英国物理学家）完成的α粒子轰击金箔实验（散射实验），否认了葡萄干面包式模型的正确性。 1911年卢瑟福提出行星模型：原子的大部分体积是空的，电子按照一定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转。 行星模型由卢瑟福在提出，以经典电磁学为理论基础，主要内容有： ①原子的大部分体积是空的 　 ②在原子的中心有一个很小的原子核。 ③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部。带负电的电子在核空间进行绕核运动。 四、玻尔的原子结构（能级结构） 1913年玻尔（丹麦物理学家）在卢瑟福的行星模型和普朗克的量子论基础上提出了核外电子分层排布的原子结构模型。 五、现代电子云模型 电子云是1926年奥地利学者薛定谔在德布罗意关系式的基础上，对电子的运动做了适当的数学处理，提出了薛定谔方程，再用三维坐标将解表示出来，就得到了电子云。 · 原子光谱发展沿袭 一、原子光谱 1、光谱：光谱就是通过棱镜或光栅的分光作用，将一束复色光分解成各种波长的单色光，按照波长或频率大小顺序排列起来形成的图案。 2、连续光谱和线光谱：得到的图案如果是一条连续的亮带，就是连续光谱；得到的图案如果是不连续的亮线，就是线光谱。各元素原子的线光谱就叫做原子光谱。 图中最上一条是连续谱，其他几条则既有线光谱又有连续谱。 气体中中性原子的发光光谱都是线状谱，说明原子只发出几种特定频率的光。不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是不一样的，因此，这些亮线称为原子的特征谱线。既然每种原子都有自己的特征谱线，我们就可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分。这种方法称为光谱分析。 微观粒子既有波动性又有粒子性，描述宏观物体运动的经典力学不适用于描述微观粒子的运动。 3、原子光谱的形成和种类 二、玻尔的原子结构模型 1、波尔原子结构模型的主要观点： （1）原子中的电子只能在某些确定半径的圆周轨道上运绕原子和运动，这些轨道称为定态轨道； （2）在不同定态轨道上运动的电子具有不同的能量（E），而且能量是量子化①的，即轨道能量是“一份一份”地增加或减少的。轨道能量与n值有关。n的取值为正整数1、2、3、......、∞，n值越小，电子离核越近；反之能量就越高。一般把原子能量最低的电子状态称为基态②。对于氢原子而言，当核外的一个电子处于n = 1的轨道时能量最低，这个状态就称为氢原子的基态；当这个电子跃迁至n > 1的轨道上运动时，这些状态称为氢原子的激发态②。 （3）电子在不通过能量的两个轨道之间发生跃迁时，才会辐射或吸收能量。如果电子从高能量的轨道跃回低能量轨道，就会以光的形式释放出这些能量，光辐射的波长（λ）与两个轨道的能量差（ΔE）有关。 ——相关概念解释： ①量子化：玻尔认为能量是量子化的，即能量是以一个微小单位的形式存在和转播的； ②基态和激发态： 基态：基态是指在正常状态下，原子处于最低轨道，这时电子在离核最近的轨道上运动的这种定态。 激发态：激发态一般是指电子激发态，原子或分子吸收一定的能量后，电子被激发到较高轨道但尚未离开原子的状态。 由于能量是不连续的，因此不同轨道之间能量的差值是不连续的，导致光辐射的波长也是不连续的。氢原子的光谱在可见光区中的4条谱线，就是电子分别从n=3、4、5、6的轨道跃迁回到n=2的轨道时释放的能量所形成的。 2、轨道跃迁与氢原子光谱系列的关系 主量子数n大于或等于2的电子跃迁到n = 1：紫外线系（赖曼系） 主量子数n大于或等于3的电子跃迁到n = 2：可见光系（巴尔末系） 主量子数n大于或等于4的电子跃迁到n = 3：红外光系（帕邢系） 3、玻尔模型的局限性 1）保留了经典粒子的概念，仍把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动。 科学家研究发现，微观粒子既具有波动性又具有粒子性，他的运动速度和空间位置无法同时准确测量，描述宏观物体的经典力学方法不适用于描述微观粒子。 2）对稍微复杂一点的原子（多电子原子）如氦原子，就无法解释他的光谱现象。