第六章 原子结构（8学时）.docVIP

原子结构 PAGE PAGE 19 第六章 原子结构（8学时） 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1、了解： （1）微观粒子的运动特征及其实验事实。 （2）量子力学的两条基本假设，即波函数ψ及ψ２的意义。 （3）四个量子数的意义和单电子、多电子原子内轨道的能级高低的影响因素。 （4）电子云图和几率径向分布图。 2、理解： （1）屏蔽效应、钻穿效应对轨道能级的影响 （致使单电子、多电子原子内轨道的能级高低的影响因素的差异） （2）四个量子数的取值规则和电子运动状态的正确表述。 （3）原子结构与元素周期系的关系。 3、掌握： （1）量子数的取值规则，能用一组合理的量子数描述电子的运动状态。 （2）能根据近似能级图和原子核外电子排布的三个原则，正确书写常见元素基态原子核外电子排布式。 能根据电子层结构特点，找出元素在周期表中的位置。 （3）影响元素性质的各结构因素（电子构型、有效核电荷、原子半径）变化的基本规律。 （4）电离能、电子亲合能、电负性变化的基本规律及其与结构因素的关系。 教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 6.1微观粒子的特性 本节重点、难点 了解微观粒子的运动特性和量了力学研究微观粒子运动状态的两条基本假设。 6.2单电子原子的波函数及结构# 本节重点、难点 掌握描述核外电子运动状态的四个量子数的意义、取值规则和它们的合理组合，会用它们的组合描述核外电子的运动状态。 6.3多电子原子的结构* # 本节重点、难点 掌握原子核外电子填充的原则及元素基态原子的核外电子排布。 6.4原子结构与元素周期律* 本节重点、难点 理解和掌握原子核外电子层结构与元素性质变化规律的关系。电离能、电子亲合能、电负性变化的基本规律及其与结构因素的关系。 主要内容： 第六章 原子结构 [引言]：物质的性质主要取决于去微观的原子结构。本章主要介绍与化学变化密切相关的核外电子运动状态、电子排布、周期系，及元素性质的递变规律。 6.1核外电子的运动状态 6.1.1 1.　古代原子论：物质是由原子构成的，原子是一些完全等同的充实体，但由于存在形状、顺序、位置上的差别，而构成了不同的物质。 2.　道尔顿原子论：气体原子有一个中心硬核，外围是一层“热氛”，原子是球形质点，不同物质的原子的大小、重量不同。 3.　汤姆森原子模型：原子为密度均匀且带有正电的球体，质量及正电荷均匀分布于原子中，电子对称地嵌在这个球中。 4.　卢瑟福原子结构模型：原子有一个极小的带正电的原子核，电子在核外围较大空间内作绕核运动。这种原子结构模型可以解释大量的实验事实，被科学界很快接受了。但同时也受到了经典电磁理论的挑战。经典电磁理论认为： （1）绕核运动的电子不断发射能量，则电子的能量会逐渐减少，电子运动的轨道半径也将逐渐缩小，即电子将沿一条螺旋形轨道靠近原子核，最后落在原子上，导致原子的毁灭。 （2）氢原子光谱与太阳光的色散光谱完全不同，它是不连续的，称之为不连续光谱或线状光谱，即由一些不连续的谱线组成在可见光（波长λ介于400～750nm之间）的范围内，有4条比较明显的谱线。实际上原子并没有发生自发的毁灭，氢原子的光谱也不是连续光谱而是线状光谱。 为了解释氢原子线状光谱的产生原因以及光谱的规律性，丹麦物理学家玻尔(N. Bohr)引用了普朗克(M. Plank)的量子论，提出了原子结构的玻尔理论。 6.1.2 1量子化：普朗克的量子论认为，电磁波辐射能的发射或吸收不是连续的，而是量子化的。每份不连续能量有一个最小的单位—光量子，1个光量子能量与光的频率v成正比。 E＝hν h为普朗克常数，其值为6.623×10-34J·s。辐射能就以这个能量单位一份一份地，或按照这个能量单位的整倍数辐射或吸收，因而是不连续的。 2 假设：玻尔将量子论与行星式含核原子模型结合起来，提出： (1)原子中电子是沿特定的轨道绕核作圆周运动，轨道的半径为： 电子在这些轨道运动时，不辐射能量，能稳定存在，称为在一定的稳定状态或简称定态。 (2)在一定稳定轨道上运动的电子，具有一定能量，对于氢原子，核外电子的能量为： ， m、e分别为电子质量(9.11×10-28g)和电荷(1.6022×10-19库伦)，h为普朗克常数，n为量子数，n＝1,2,3,……，n确定后，电子处于一定能级，不同的轨道处于不同的能级或电子层。原子在正常状态下，各电子都尽可能在离核最近的n＝1轨道运转，这时原子能量最低，处于最稳定状态，称为“基态” (3)当原子自外界吸收能量时，电子便从离核较近的轨道跳到离核较远的轨道，称为“跃迁”，这时原子能量较高，叫做处于“激发态”。激发态不稳定，被激发的电子还可跳回到