大学无机化学第一章原子结构

原子结构原子结构学习目标1.了解微观粒子运动的基本特征。 2.掌握四个量子数的物理意义和取值规则； 3.掌握核外电子排布三原则，熟练书写1-36号元素的 核外电子排布。重点：四个量子数及其应用，核外电子排布原则

2014-1-27

药用无机化学—原子结构 原子结构一

核外电子运动的特殊性 核外电子排布规律

二

原子结构长期以来， 人们为了知 道物质的性 质的内在原 因进行了不 断地探索， 当人们逐步 揭示物质内 部结构的奥 秘时，才知 道物质的性 质与它内部 的结构密切 相关。3

原子结构原子的组成质子(Z) 原子核 原子 核外电子 核内质子数=核电荷数=核外电子数 原子的质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) 原子标记： 如：

中子(N)

原子结构在物质的化学变化过程中，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。

如：2H2+ O2 = 2H2O

原子结构一、 核外电子运动的特殊性(一)历史回顾 (二)核外电子运动的特殊性

(三)波函数与原子轨道(四)电子云

(五)四个量子数

原子结构(一)历史回顾

原 子 结 构 模 型 的 演 变

原子结构 玻尔理论的成功与不足之处Bohr 理论首次提出

第一篇

化学反应原理气 体

第一章

§1.1 理想气体状态方程

§1.2 气体混合物*§1.3 气体分子动理论 §1.4 真实气体(无内容)

§1.1 理想气体状态方程1.1.1 理想气体状态方程 1.1.2 理想气体状态方程的应用

1.1.1 理想气体状态方程气体的最基本特征： 具有可压缩性和扩散性。 人们将符合理想气体状态方程的气体，称 为理想气体。

理想气体分子之间没有相互吸引和排斥， 分子本身的体积相对于气体所占有体积完全 可以忽略。

理想气体状态方程：pV = nRT R——摩尔气体常数

在STP下，p =101.325 kPa, T=273.15 Kn=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3 m3

10 m pV 101325Pa 22.414 R nT 1.0 mol 273.15 K

3

3

8.314J mol K

1

1

R=8.314 kPa L K-1 mol-1

1.1.2 理想气体状态方程的应用1. 计算p,V,T,n中的任意物理量 pV = nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。2. 确定气体的摩尔质量pV nRTm

◆ 物质在性质上的差别是由于物质内部结

构不同引起的；◆ 原子是由原子核和电子组成的；

◆ 一般的化学反应，原子核并不发生变化，只是核外电子的运动状态发生变化。

无机化学

第4章 原子结构4.1 氢原子的结构

4.2 多电子原子的结构4.3 元素周期律

无机化学

4.1 氢原子的结构一、氢原子光谱与Bohr理论1、光和电磁辐射

红

橙

黄

绿

青

蓝

紫

无机化学

太阳光、白炽灯光和固体加热时发出的光，其频 率十分齐全，在谱图上所得谱线十分密集，连成一片 ，称连续光谱--表示能量连续变化。

并非所有的光源都给出连续光谱，当气体原子被 火花、电流等激发产生的光，经过分光后，得到的是 分立的、有明显分界的谱线，叫做不连续光谱或线状 光谱。 德国化学家Bunsen首次注意到每种元素都有自己 的特征线状光谱。

无机化学

2、氢原子光谱

Hδ Hγ Hβ 410.2 434.0 486.1

Hα 656.3

/nm5

无机化学

氢原子光谱特征:◆ 不连续光谱，即线状光谱◆ 各谱线的频率具有一定的规律 1885年，瑞士物理学家巴尔末Balmer指出可见 区各谱线频率符合以下经验公式：

1 1 1 v 3.289 10 ( 2 2 ) s 2 n15

当n = 3、4、5、6时分别等于上述

第五章 原子结构和元素周期表

本章总目标：

1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形

2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。

3：掌握各类元素电子构型的特征

4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。 各小节目标：

第一节：近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型E?第二节：微观粒子运动的特殊性 1：掌握微观粒子具有波粒二象性（??2：学习运用不确定原理（?x??P?第三节：核外电子运动状态的描述

1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。

2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。

3：掌握核外电子可能状态数的推算。 第四节：核外电子的排布

1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。 2;掌握核外电子排布的三个原则：

1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低○的院子轨道。

2Pauli原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在○

同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。

3Hund原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优

原子结构

1、用玻尔理论解释：

（1）氢原子光谱产生的原因。

（2）氢原子光谱为什么是分立的线状光谱？ （3）氢原子光谱中，每条谱线都有确定的频率。

（4）可见光区，氢原子光谱从Hα到Hδ等谱线间的距离为什么越来越小？ 2、举例说明下列概念： ① 量子和量子化； ② 能级；

③ 基态、激发态； ④ 玻尔半径；

⑤ 连续光谱与线状光谱；

3、欲使氢原子基态能级上的一个电子电离，形成H需要多大的能量？

4、计算电子从n=3能级跃迁到n=2能级时，产生的谱线Hα的波长，并与实验测定值λ=656.210纳米（1 纳米=10米）相比较。

5、说明下列名词和概念； （1）波粒二象性； （2）微观粒子；

6、试由电子衍射图象说明下列关系： （1）衍射强度与电子出现几率的关系； （2）衍射强度与电子波强度的关系； （3）电子波强度与电子出现几率的关系；

（4）利用德布罗依关系式计算质量为2.5×10－2公斤，运动速度为300米/秒的子弹所具有的波长。计算质量为9.1×10－31公斤，运动速度为1.5×106米/秒的电子所具

原创,精品。适合各个层次的学生。

高二化学选修三作业3

第一章 原子结构与性质

一、选择题（本题共15小题，每题只有一个合适的选项，每题2分，共30分） 1、元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的

A．红外光谱 B．质谱 C．原子光谱 D．核磁共振谱 2、根据电子排布的特点，Cu在元素周期表中处于

A．s区 B．p区 C．d 区 D．ds区 3、以下能级符号正确的是

A．6s B．2d C．3f D．7p 4、下列电子层中，原子轨道数目为4的是

A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 5、下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合物是 A．半导体材料砷化镓 B．吸氢材料镧镍合金 C．透明陶瓷材料硒化锌 D．超导材K3C60 6、下列各组元素中，第一电离能依次减小的是

A．H Li Na K B．Na Mg A

化学研究的是构成宏观物体的物质。

一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质、变化、合成 二者的关系如何？ 结构决定性质、性质反映结构

原子结构 分子结构

结 构

决定

性 质

晶体结构

宇宙大爆炸

宇宙大爆炸

第一节 原子结构一.开天辟地—原子的诞生1、原子的诞生1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论2h后

宇宙大爆炸

诞生

大量的氢 大量的氦 极少量的锂

原子核的 熔合反应 合成

其他元素

2、人类认识原 子的过程人类在认识自然的过 程中，经历了无数的艰 辛，正是因为有了无数 的探索者，才使人类对 事物的认识一步步地走 向深入，也越来越接近 事物的本质。随着现代 科学技术的发展，我们 现在所学习的科学理论， 还会随着人类对客观事 物的认识而不断地深入 和发展。

近 代 原 子 论

发 现 电 子

带 核 原 子 结 构 模 型

轨 道 原 子 结 构 模 型

电 子 云 模 型

近代科学原子论(1803年)

道 尔 顿 原 子 模 型

一切物质都是由最小的 不能再分的粒子——原 子构成。 原子模型：原子是坚实 的、不可再分的实心球。

英国化学家道尔顿 (J.Dalton , 1766~1844)

汤 姆 生 原 子 模 型

原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897

选修3教案一 第一章 原子结构与性质

一.原子结构

1、能级与能层

2、原子轨道

3、原子核外电子排布规律

（1）构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。

能级交错

能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。

第 1 页 共 1 页

（说明：构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低（实际上4s能级比3d能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。） （2）能量最低原理

原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 （3）泡利（不相容）原理：一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。

（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。比如，p3的轨道式为↑ 而不是↑↓ ↑

。

↑

↑

，洪特规则特例：当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。

前36号元

选修3教案一 第一章 原子结构与性质

一.原子结构

1、能级与能层

2、原子轨道

3、原子核外电子排布规律

（1）构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。

能级交错

能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。

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（说明：构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低（实际上4s能级比3d能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。） （2）能量最低原理

原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 （3）泡利（不相容）原理：一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。

（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。比如，p3的轨道式为↑ 而不是↑↓ ↑

。

↑

↑

，洪特规则特例：当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。

前36号元

材料的微观结构( 材料的微观结构(Microstructure of Materials) )决定材料性质最为本质的内在因素：组成材料各元素原子结构， 决定材料性质最为本质的内在因素：组成材料各元素原子结构， 原子间相互作用，相互结合，原子或分子在空间的排列， 原子间相互作用，相互结合，原子或分子在空间的排列，运动规 律，以及原子集合体的形貌特征

第一章原子结构和键合Atomic Structure and Interatomic Bonding 物质(Substance)是由原子(atom)组成 是由原子( 物质 是由原子 ) 在材料科学中， 在材料科学中，最为关心原子的电子结构 原子的电子结构—原子间键合本质 原子的电子结构 原子间键合本质 决定材料分类： 决定材料分类：金属 陶瓷 高分子 材料性能： 材料性能：物 化 力学

※1原子结构 (Atomic Structure )一、物质的组成(Substance Construction) 物质的组成( ) 物质由无数微粒( 物质由无数微粒(Particles)聚集而成 ) 分子( 分子(Molecule):单独存在 保存物质化学特性 ) dH2O=0.2nm M(H2)为2 M(protei