1.1核外电子运动的特殊性（课件）-《无机化学》同步教学（北京出版社）

第一章 原子结构 Atomic Structure Chapter 1 无机化学 Inorganic Chemistry 本章内容属于物质结构的基础知识。在学习这部分内容时，要特别注意讨论微观结构的基本思路和得出的重要结论及其应用。 特别提示 原子的电子层结构和元素周期律 本章主要内容 核外电子运动的特殊性 核外电子排布规律 学习目标 学习目的— 知识要求— 能力要求— 原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电，核外电子带负电，一个电子带一个单位负电荷；原子核由质子和中子组成，一个质子带一个单位正电荷；质子数等于原子核所带电荷数，中子不带电。 一、原子的组成 复习 质子 中子 原子核 核外电子 原子 核电荷数 = 核外电子数 = 核内质子数 = 原子序数 原子的质量数（A）= 质子数（Z）+ 中子数（N） （接近整数） 复习 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素。 二、同位素 复习 三、原子的质量 1973年国际计量局公布了原子质量的单位，规定一个12C 核素原子质量的 1/12 为“统一的原子质量单位”，用“u”表示。因此，12C的原子质量等于12u。 复习 国际原子量与同位素丰度委员会给原子量下的最新定义(1979年)是： 一种元素的相对原子质量是该元素 1 摩尔质量对核素12C的 1摩尔质量 1/12 的比值。 四、相对原子质量 复习 第一节 核外电子运动的特殊性 一、历史回顾 (一)道尔顿(J.Dolton)的原子理论---19世纪初 (二)汤姆逊发现带负电荷的原子 (三)卢瑟福的行星式原子模型 (四)近代原子结构理论-----玻尔原子模型 道尔顿认为： 1.一切物质都是原子组成，原子不能再分割； 2.同一种元素的原子在质量、形态等方面完全相同； 3.原子以简单的比例结合成化合物； 汤姆逊原子模型 通过阴极射线的偏转实验，发现了带有负电荷的电子，从而打破了原子不可分割的观点。人们对物质结构的认识开始进入了一个重要发展阶段。 卢瑟福原子模型 “行星模型”或有核原子结构模型。该模型中，把微观的原子看成“太阳系”，带正电的原子核好比“太阳”，电子在原子核外绕核旋转，就象行星绕着太阳运动一样。原子核占有全部正电荷和几乎全部的原子质量。 玻尔的氢原子模型 1.氢原子结构理论的基本假说 n=1 n=2 n=3 n=4 （2）跃迁 （3）不连续 （1）分层 1)行星模型:假定氢原子核外电子处在一定的线性轨道上绕核运行，正如太阳系的行星绕太阳运行一样。 2) 量子化条件:玻尔假定，氢原子核外电子的轨道不是连续的，而是分立的。 3)定态假设: 基态 激发态 跃迁 2.玻尔理论解决的问题 （1）原子的稳定性 （2）阐明了氢原子光谱的不连续性 氢原子光谱的一部分 1.定态、基态、激发态： 电子只能在原子核外固定的轨道上旋转，这些轨道有确定的半径和能量，称为定态。能量最低的称基态，其余的称激发态。 2.能级: 各个定态是不连续的（量子化）。这些不同的能量状态称为能级。 波尔原子模型理论要点 二、核外电子运动的特殊性 1、微观粒子的波粒二象性 （德布罗意关系式） λ——粒子运动波长 m ——粒子质量 v ——粒子运动速度 P ——动量 h —普朗克常数 6.626×10-34J·s  = h / P = h /m 2、海森堡不确定原理 微观粒子，不能同时准确测量其位置和动量。测不准关系式： Δx·Δp≥ h /(4π ) 二、核外电子运动的特殊性 Δx－粒子的位置不确定量 Δp－粒子的动量不确定量 三、波函数 根据量子力学原理，电子在核外某一空间范围出现的几率可以用统计的方法描述。 而电子在某一空间出现的各种图像（波动性）可用波函数来描述。 三、波函数  （对于单电子体系） 其中，波函数，反映了电子的波性； m、E、V 等反映了电子的粒性。 波函数（）和 Schrődinger方程： 2/x2 + 2/y2 + 2/z2 + 82m/h2(E-V) = 0 四、电子云 电子围绕原子核运动，好象卫星围绕地球运转，也好象八大行星（2006.8.24确定）围绕太阳转。 电子云—— 为了形象化地表示出电子的几率密度分布，可以将其看作为带负电荷的电子云。 　　 电子出现几率密度大的地方，电子云浓密一些，电子出现几率密