原子结构与元素周期系.pptVIP

第1章 原子结构与元素周期系 1-1 道尔顿原子论 1-2 相对原子质量（原子量） 1-3 原子的起源和演化 1-4 原子结构的玻尔行星模型 1-5 氢原子结构（核外电子运动）的量子力学模型 1-6 基态原子电子组态（电子排布） 1-7 元素周期系 1-8 元素周期性 §1-1 道尔顿原子论(自学) 化学原子论的创立 化学原子论的内容： 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。 §1-2 相对原子质量（原子量） 1-2-1 元素 、原子序数和元素符号 1-2-2 核素、同位素和同位素丰度 1-2-3 原子的质量 1-2-4 元素的相对原子质量（原子量） 一 元素、原子序数和元素符号 元素——具有一定核电荷数（等于核内质子数）的原子称为一种（化学）元素。 原子序数——按（化学）元素的核电荷数进行排序，所得序号叫做原子序数。 元素符号——每一种元素有一个用拉丁字母表达的元素符号。 二 核素、同位素和同位素丰度 核素——具有一定质子数和一定中子数的原子（的总称）。 稳定核素——它们的原子核是稳定的。 放射性核素——它们的原子核不稳定，会自发释放出某些亚原子微粒（α、β等）而转变为另一种核素。 单核素元素,多核素元素——在自然界，有的元素只有一种稳定核素（不计人造放射性同位素），称为单核素元素，有的元素有几种稳定核素（半衰期特别长的天然放射性同位素也常认作稳定核素），称为多核素元素。 同位素——具有相同核电荷数、不同中子数的核素属于同一种元素，在元素周期表里占据同一个位置，互称同位素。 同位素丰度——某元素的各种天然同位素的分数组成(原子百分比)。 例如，氧的同位素丰度为： f（16O）=99.76%,f（17O）=0.04% f（18O）=0.20%, 而单核素元素，如氟，同位素丰度为 f（19F）=100%。 三、原子的质量 以原子质量单位u为单位的某核素一个原子的质量称为该核素的原子质量。 1u等于核素12C的原子质量的1/12。 1u=1.660566（9）×10-24 g 核素的质量与12C的原子质量1/12之比（值）称为核素的相对原子质量。核素的相对原子质量在数值上等于核素的原子质量，量纲为一。 四、元素的相对原子质量（原子量） 根据国际原子量与同位素丰度委员会1979年的定义，原子量是指一种元素的1摩尔质量对核素12C的1摩尔质量的1/12的比值。这个定义表明： 1.元素的相对原子质量（原子量）是纯数。 2.单核素元素的相对原子质量（原子量）等于该元素的核素的相对原子质量。 3.多核素元素的相对原子质量（原子量）等于该元素的天然同位素相对原子质量的 加权平均值。 加权平均值 加权平均值就是几个数值分别乘上一个权值再加和起来。对于元素的相对原子质量（原子量），这个权值就是同位素丰度。用Ar 代表多核素元素的相对原子质量，则： ?Ar=ΣfiMr,i ? 式中：fi ——同位素丰度； Mr,i——同位素相对原子质量 §1-3 原子的起源和演化 1 宇宙之初 2 氢燃烧、氦燃烧、碳燃烧 3 α过程、e过程 4 重元素的诞生 5 宇宙大爆炸理论的是非 §1-4 原子结构的玻尔行星模型 1-4-1 氢原子光谱 1-4-2 玻尔理论 一、氢原子光谱 1. 氢原子光谱的产生 当气体或蒸气用火焰、电弧等方法灼热时，发出由不同波长组成的光，通过棱镜分光后，得到不同波长的谱线称为线状光谱，又称原子光谱。不同元素的原子光谱图不同。光谱图就像“指纹”辨人一样，可以辨别形成光谱的元素。 1859年，德国海德堡大学的基尔霍夫和本生发明了光谱仪，光谱仪可以测量物质发射或吸收的光的波长，拍摄各种光谱图，使光谱分析成为认识物质和鉴定元素的重要手段。 2. 氢原子光谱的特点 两个经验公式 二、玻尔理论 玻尔理论的假设要点： 3.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，在轨道上运行的电子具有一定的角动量（L=mvr，其中m电子质量，v电子线速度，r电子线性轨道的半径），只能按下式取值： 4、跃迁规则 　　电子吸收光子就会跃迁到能量较高的激发态，反过来，激发态的电子会放出光子，返回基态或能量较低的激发态；光子的能量为跃迁前后两个能级的能量之差，这就是跃迁规则，可以用下式来计算电子从一个能级跃迁到另一个能级时放出光子的能量： 由 局限性 玻尔理论对在磁场内各谱线还可以分为几条谱线，这种光谱的精细结构无法解释。 玻尔理论对多原子、分子或固体的光谱无法解释。 §1-5氢原子结构（核外电子运动