02章物质结构基础.pptxVIP

第2章 物质结构基础;内容提要;知识要点; 2.0. 概 述;2.1.物质的状态 ;2.1. 1.气体;例: 实验测得310℃，1101kPa下单质气态磷密 度2.64g·dm-3，磷的分子式是什么？解：pM =ρRT M = ρRT/p = 127.1g·mol-1, 则磷分子中的原子数=127/31=4， 气态磷的分子式为P4 。; 理想气体状态方程仅适用于压力不太高、温度不太低的实际气体。考虑到分子间的相互作用力以及分子自身的体积，实际气体在低温高压下与理想气体行为之间有较大偏差。 例如，理想气体不可液化，而真实气体是可以液化的； 6）真实气体的状体方程;2.1. 2. 液体;2.1.3. 固体;2.1.3.1、晶体与非晶体的对比;2.1. 4. 物质的其它聚集状态;2.1.6. 液晶; 为什么要研究原子的结构？世界上种类繁多、琳琅满目的物质，都是由为数不多的基本元素组成的。 A) 通常讲，物质由分子组成，分子由原子组成。所以，研究物质的性质以及物质之间的化学变化(化学反应) 就必须从研究原子本身的结构开始。 B) 在物质的化学变化过程(化学反应)中。原子核并不发生改变(核反应除外)，只是核外电子运动状态发生了变化。所以研究原子的结构应主要研究其核外电子的运动。; 物质运动状态 宏观物体的运动特征：可描绘出它们的运动轨迹，可以确定它们某一时刻的位置和速度。;;1）J. Dalton的原子学说 1808年，英国中学教师道尔顿明确地提出了他的原子论，理论要点是：每一种化学元素有一种原子；同种原子质量相同，不同种原子质量不同；原子不可再分；一种原子不会转变为另一种原子；化学反应只是改变了原子的结合方式。使反应前的物质变成反应后的物质。道尔顿认为原子是一个实心球体，不可再分。; 道尔顿用来表示原子的符号，是最早的元素符号。图中他给出的许多分子组成是错误的。这给人以历史的教训——要揭示科学的真理不能光凭 想象，客观世界的复杂 性不会因为人类或某个 人主观意念的简单化而 改变。;2.2.1. 原子的基本结构;;J.J.Thomson;; 到此为止，在总结前人认识的基础上， 结合当时的必威体育精装版发现，由卢瑟福提出的原子 模型应该是很完善的。该模型建立在Newton 经典力学理论基础上。根据该理论，电子在 运动速度改变时，要发射电磁波，能量降低。 结果是：(1)发射光谱连续；(2)原子煙灭。; ;2.2.1. 原子的基本结构;2.2.1. 原子的基本结构;;;2.2.1. 原子的基本结构;;E = -2.178 ? 10-18 J;玻尔理论成功地解释了氢原子结构和氢原子光谱。;2.2.1. 原子的基本结构;;2.2.1.2. 现代原子结构理论;de Broglie;;;; 例：核外运动的电子，其质量m = 9.11?10-31kg ， 位置的 测不准量Δx =10-12米，求速度的测不准量Δv 。;2.2.1.2. 现代原子结构理论;2.2.1.2. 现代原子结构理论;;Schrodinger;2.2.1.2. 现代原子结构理论;2.2.1.2. 现代原子结构理论;(1) 主量子数n n的数值大，电子距离原子核远，则具有较高的能量。对于H原子，n= 1，E= -2.719?10–18J；n=2，E=-2.719?10–18J/4；… …；n= ?，E = 0，即自由电子，其能量最高，为 0 。 ;(2) 角量子数 l 取值受主量子数n的限制， 对于确定的主量子数n ，角量子数l 可以为0，1，2，3，4 … … ( n-1)， 共 n 个取值。量子数：0，1，2，3，4 … …，光谱学上依次用表示：s，p，d，f， g … … 。;m决定原子轨道的空间取向。取值受角量子数 l 影响，对于给定的l，m可取：0，?1，?2，?3，… …， ?l 。若 l = 3，则m= 0，?1， ?2，?3， 共7个值。 n 和l 一定的轨道，如2p轨道(n =2，l = 1)在空间有三种不同的取向。每一种m的取值，对应一种空间取向。 m 的