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文档简介
1、第一章原子结构,在美丽的城市里经常能看到五色霓虹灯,霓虹灯为什么能发出五色六色的光?通过牙齿节的学习,将有助于我们揭示其中的秘密。联想。疑问第一节原子结构模型1,氢原子频谱,球的原子结构模型,光谱的定义是很多物质能吸收或释放光。为了研究物质的这种性质,人们利用仪器吸收物质或发出光的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _分布,从而得到了所谓的光谱。波长、强度、光谱的应用在现代化学中往往利用原子光谱的特征补线来鉴定元素,这称为频谱分析。历史上,许多元素都是通过原子光谱发现的,例如铯(1860年)和铷(1861年)牙齿,光谱有特色蓝光和红光,他们的拉丁语名称就是由此而
2、来的。频谱,光谱的分类,发射光谱、吸收光谱、光谱的分类连续频谱:通过光谱获得的光谱_ _ _ _ _线性频谱:从光谱中获取的光谱是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,特定波长,道尔顿原子模型,1803年英国科学家道尔顿(Dalten 17661844)将牙齿古代模糊原子假说发展成科学原子理论,为近代化学的发展奠定了重要基础。恩格斯尊称他为“近代化学的爸爸”。原子是构成物质的基本粒子,是坚固的、不可分离的实心球。根据道尔顿的理论,原子是最基本的物质粒子,既不能创造,也不能破坏,也不能再分割。一百年后:汤姆森发
3、现了电子,在各种元素的原子中有电子。这样看来,原子不再是不可分割的了!换句话说,原子不是最基本的物质粒子!汤姆森原子模型,原子是正电荷均匀分布的粒子,嵌入了很多电子,中和正电荷,形成中性原子。(1903年),卢瑟福原子模型,原子中心有一个带正电荷的原子核,其质量几乎等于原子的总质量。电子在其周围沿不同的轨道运动。就像行星围绕太阳运转一样。(1911年),卢瑟福的原子结构理论所遇到的问题是,根据已经知道的电磁运动规律,电子运动时释放电磁波(能量)。因此,围绕原子核旋转的电子,因为能量逐渐减少,所以要沿着螺旋的轨道旋转,越来越接近中心的原子核,最终必须撞击原子核。这样会破坏原子。事实上,原子很稳定
4、,有一定的大小,不会发生这种电子与原子核碰撞的情况。怎么解释呢?根据卢瑟福的核型原子结构模型和经典的电磁学观点,以原子核为中心高速运动的电子必须具有自动的连续辐射能,氢原子的光谱必须由各种波长的光组成,类似波长的差异很小,无法区分。连续频谱,但实验表明氢原子的光谱具有一定的波长。由徐璐分离的谱线组成。线性频谱,玻尔原子模型,(1913年),丹麦科学家玻尔(N.Bohr,18851962)首次意识到氢原子光谱是由氢原子的电子转移产生的,并通过纯理论计算了氢原子光谱的频谱波长。和实验结果几乎完全一样。科学界原子结构理论从此发展到壮族,最终建立了量子力学,人类历史从此进入了量子时代。玻尔原子结构模型
5、的基本观点:(1)原子中的电子在具有一定半径的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _轨道中(2)在不同轨道上运动的电子具有_ _ _ _ _ _ _的能量(e),能量为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)电子从一个轨道(Ei)_ _ _ _ _ _ _到另一个轨道(Ej)发射或吸收能量。H|EjEi|。,圆周,原子核,不同,量子化,过渡,玻色原子模型,(1913年),电子层电子刺激使能量高于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的状态辐射或吸收的能量以光的形式表示并记录下来,就形成了光谱。4,纪宁状态,纪宁状态,这里的状态,能量,氢原子光谱为什么是线性光谱?可
6、以用、n=4 n=3 n=2 n=1、能量吸收、能量释放镁粉、碱金属盐、碱土金属盐等生成火焰。着火的时候,火焰发出各种各样的光,请用原子结构的知识说明发光的原因:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _32很快,能量到达低轨道,向外部世界释放能量,现学活性烟花,霓虹灯探头,霓虹灯的时候,先包装电极,这样,霓虹灯电极加上高电压,电极的电子就会在电场的作用下逸出,撞击气体原子,气体原子的核外电子受到刺激,产生特定波长的光。(霓虹灯的颜色由充电的气体种类决定),现学活性烟花,疑问,球只引入了一个杨紫
7、数N(即能量层),说明氢原子光谱是线性光谱。但是用高分辨率光谱仪在没有外部磁场的情况下观察,如何解释氢原子的电子从n=2状态转移到n=1状态时,得到两个非常接近的谱线?(威廉莎士比亚,美国电视电视剧,理论),在原子中,同一能量层的电子和能量也可能不同,你可以把它们分成能量等级。nl,无论是什么能量层,总是从S能量等级开始,在同一能量层内,能量等级的能量按S,P,D,F的顺序升高。能量系列=牙齿能层序数,数字,符号,每个原子轨道只能取整数的三个杨紫数N,L,M牙齿一起说明。原子轨道,原子轨道:量子力学将电子在原子核外的空间运动状态称为原子轨道。想法:1,n l s,2,确定原子轨道能量的杨紫数是
8、多少?3,确定的n值,原子轨道数是多少?n l,n2,疑问,在外部磁场存在的情况下,氢原子或多电子原子光谱的原始频谱线可以分成几条,为什么?2校时核外电子阵列,量子数与原子轨道的关系,1s,2s,2px 2py 2pz,3s,3px 3py 3pz,3dxy 3d yz 3d xz 3d x2-y2 3dz2,比较下一轨道能量的高低。(2) n=2,l=_ _ _ _,m=1,(3) n=4,l=2,m=0,ms=_ _ 1,以下能量级别符号无效:()a,6S B,5P C,4d,3f,D,D,知道原子核外电子的能量层和能级所能容纳的最大电子数,就能得到各种原子的电子布局吗?如果原子的核外电子
9、完全按照能量层排列,那么先填满能量层,然后开始填充下一个能量层。(阿尔伯特爱因斯坦,原子力,原子力,原子力,原子力,原子力,原子力,原子力)钾原子的电子排列怎么办?实际情况呢?思考,随着原子核电荷数的增加,绝大多数原子核外电子的放置遵循右图所示的排列顺序,核外电子遵循原子轨道上能量的最小原则,电子排列遵循以能量级符号表示原子核外电子的表达式。例如,K的电子阵列包括1s22s22p63s23p64s1、练习:碳、硫、钛(22Ti)的电子阵列、从低能量到高能量的电子阵列,然后按能量水平顺序编写。练习:写下下一个元素原子的电子排列。钪21sc:钒23v:锰25 Mn:铁26fe:锌30zn:砷33a
10、s:1s22s22p63s23p63d14s2、1s22s22p63s23p63d34s2、1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p63s23p63d64s2、1s 22s 22 p 63s 23p 63d 1003、红t规则、钪21Sc、铬24Cr、铁26Fe、铜29Cu、砷33As、红t规则的特殊情况:对于相同的能量轨道(相同的电子子层),电子阵列完全填满时(S2、P6、D10、)按能量顺序从低到高,准确的组为()A.1s、2p、3d、4s B.3s、4p、5s、5p C.2s、3s、2p、1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 21s 22s 63s 2
11、2s也就是说,可以影响元素化合价的电子,主族元素:价电子,即最外层电子,过渡元素:原子价电子包含最外层电子和外层D级电子,为了便于研究化学性质和核外电子之间的关系,我们只表示原子的价电子布局,我们知道核外电子是如何运动的。核外层空间运动会不像宏观物体吗?思想:宏观物体的运动特征:可以准确测量特定时间点的位置和运行速度。可以描述他们的运动轨迹。电子云和原子轨道,核外电子质量小(仅9.1110-31公斤),运动空间小(与宏观物体相比),运动速度大(光通量)。1 .不能说明核外电子运动的特征,不确定的轨道,其运动轨迹。,某一时刻无法计算电子所在的位置。在核外空间各处出现的概率(即在核外空间某处有多少
12、机会),不确定性原理(海森堡),电子云和原子轨道,只能用统计学的方法研究核外电子的运动。图中的小黑点是表示电子的吗?(阿尔伯特爱因斯坦,美国电视电视剧,电子名言),小黑点表示电子在这里出现过一次,2,小黑点的密度表示电子在核外空间单位体积内出现的概率(概率密度)的大小。从电子出现在原子核外一定空间范围内的概率统计来看,就像原子核外复盖着负电荷的云一样,图像被称为“电子云”,电子出现的概率分布,电子云是否真的存在?(威廉莎士比亚,电子云,电子云,电子云,电子云,电子云,电子云,电子云,电子云),思考?电子云只是直观地表示电子在每个点出现的概率密度分布的高低,实际上并不存在。电子云和原子轨道,电子云形状S电子云是球形的,半径相同的球体上出现电子的可能性相同。p电子云呈纺锤形(或没有手柄的子钟形)。d电子云呈花瓣形。f电子云更加复杂,电子云轮廓也经常通过制作使电子出现的概率约为90%的空间成为圆形
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