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第八章 原子结构 精灵原子假说： 不要对一切人都以不信任的眼光看待，但要谨慎而坚定。 连一个高尚朋友都没有的人，是不值得活的。 喜欢斥责别人的人，不是交朋友的材料。 不爱任何人的人，据我看是也不能为任何人所爱的。 勇气减轻了命运的打击。 能使愚蠢的人学会一点东西的，并不是言辞，而是厄运。 大的快乐来自对美的作品的瞻仰。 不应该追求一切种类的快乐，应该只追求高尚的快乐。 有教养的人的遗产，比那些无知的人的财富更有价值。 荣誉和财富，若没有聪明才智，是很不牢靠的财产。 很多显得像朋友的人其实不是朋友，而很多是朋友的并不显得像朋友。 8.1.2 氢原子光谱 Bohr理论的成败 成： （1922年Nobel）成功解释氢原子光谱及类氢原子光谱的产生原因，特别是提出能级、量子化、电子跃迁等概念至今仍采用。 败：不能解释多电子原子光谱、氢原子光谱精细结构，对化学键的形成无能为力。 因：建立在经典力学基础上，固定轨道，没考虑电子的情况。 1927年，(德)Heisenberg不确定原理： 　　　　　　　　 例: 原子半径为10-12 m, 所以核外电子最大测不准量为 Δx = 1.0×10-12 m, 求速度测不准量Δv. 已知电子的质量为m = 9.11×10-31 Kg. 解： 对宏观物质, 测不准原理无意义.既然对微观粒子的运动状态测不准, 有无方法描述其运动状态呢? 答案是肯定的. 某电子的位置虽然测不准, 但可以知道它在某空间附近出现的机会的多少, 即几率的大小可以确定. 因而可以用统计的方法和观点, 考察其运动行为. 这里包括两点: 能量: 量子化 运动: 统计性 氢原子的基态：n=1，l=0，m=0 8.4.2 核外电子的排布 原子的基本性质称为原子参数。 I1＜I2＜I3＜I4＜…… 1879 年 英国人 Crookes 发现阴极射线 1896 年 法国人 Becquerel 发现铀的放射性 1897 年 英国人 thomson 测电子的荷质比 发现电子 1898 年 波兰人 Marie Curie 发现钋和镭的放射性 1899 年 英国人 Rutherford 发现α, β, γ射线 1900 年 德国人 Planck 提出量子论 1905 年 瑞士人 Einstein 提出光子论 解释光电效应 1909 年 美国人 Millikan 用油滴实验测电子的电量 1911 年 英国人 Rutherford 进行α粒子散射实验 提出原子的有核模型 1913 年 丹麦人 Bohr 提出 Bohr 理论 解释氢原子光谱 8.5.3 元素的分区 元素周期表中价电子排布类似的元素集中在一起，分为5个区，并以最后填入的电子的能级代号作为区号。 s 区：ns1－2 p 区：ns2np1－6 d 区：(n－1)d1－10ns1－2 (Pd无 s 电子) (ds区： (n－1)d10ns1－2 ) f 区：(n－2)f0－14(n－1)d0－2ns2 价电子排布： 内过渡元素 过渡元素 典型元素 8.6.1 原子半径 8.6.2 电离能 8.6.3 电子亲和能 §8.6 元素性质的周期性 8.6.4 电负性 电离能、电子亲和能 原子半径、电负性 和自由原子的性质相关联 化合物中表征原子性质 原子的性质 原子内部结构 原子电子结构 决定 周期性 ?共价半径 ? van der Waals 半径 主族元素：从左到右 r 减小； 从上到下 r 增大。 过渡元素：从左到右 r 缓慢减小； 从上到下 r 略有增大。 ?金属半径 8.6.1 原子半径 r r r 主族元素半径变化 元素的原子半径变化趋势 r 变化受两因素的制约： ? 核电荷数增加，引力增强， r 变小； ? 核外电子数增加，斥力增强， r 变大； 增加的电子不足以完全屏蔽核电荷； 左??右，有效核电荷Z*增加， r 变小。 同一周期： 长周期：电子填入(n-1)d层，屏蔽作用大， Z*增加不多， r减小缓慢。 ? ⅠB,ⅡB ：d10构型,屏蔽显著, r略有增大。 ? 镧、锕系：电子填入(n-2)f亚层，屏蔽作用更大， Z*增加更小， r减小更不显著。 结果： ①镧系元素性质极其相似。 ②IIIB族的钇(Y)和重稀土元素性质相似。 ③锆(Zr)和铪(Hf)；铌(Nb)和钽(Ta)；钼(Mo)和钨(W)原子半径相似，性质相似。 共生 镧系收缩：镧系元素从镧(La)到镱(Yb)原子