大学无机化学原子结构笔记

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

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

◆ 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

第四章

物质结构

—原子结构、分子结构

Structure of materials

本章学习要求

1.掌握单电子原子、多电子原子的轨道能级和核外电子排布规律， 熟练写出第四周期以内元素原子的核外电子排布式； 2. 掌握原子结构与周期系的关系,了解元素基本性质的变化规律；

3. 掌握价键理论的要点、共价键的特点及σ 键和π 键的形成、特点；

4. 掌握杂化轨道理论的要点，能解释简单分子的形成及分子的空间 构型；5. 掌握分子间作用力和氢键的形成、特点及对物质性质的影响。

Properties of Waves

Wavelength (l) is the distance between identical points on successive waves. Amplitude is the vertical distance from the midline of a wave to the peak or trough.

自然界的电磁辐射

射 线

X | 射 线

真 空 紫 外

近 紫 外

可 见 光

近 红 外

基 本 红 外 -

远 红 外

微 波

无 线 电 波 -

0.01 10-10 200

200 400

400 800 2500 5000 3E4 5E4-

800 2

《普通化学实验》指导书

（Experiments in General Chemistry ）

湖北民族学院化环学院

一、课程实验的地位、作用和目的

普通化学实验是普通化学的重要组成部分，是培养学生独立操作、发现问题、分析问题、开拓创新、撰写报告等各方面能力的重要环节。通过实验，使学生更好地理解化学中的基本理论知识，另外，通过实验，使学生掌握实验数据的处理和实验结果分析与归纳的方法。可以培养学生的实际动手能力和严谨求实的科研态度。 通过实验进行基本操作的训练和仪器的正确使用。如加热方法、沉淀的分离和洗涤。容量瓶、移液管和滴定管、蒸发皿、分析天平、pH计、分光光度计等的正确使用，能掌握一些数据测定方法并会数据处理，不仅能进行一些理论验证实验，还能进行综合应用和设计性实验。

二、课程实验成绩评定

1．考核方式：考查；

2．实验成绩占课程总成绩比例：20%；

3．实验成绩的构成与评分标准：考勤、实验态度、纪律占20%，预习占20%，实验报告记录占60%，每次实验按评分标准按优、良、中、及格和不及格五级记分；

4．实习课无故缺席一次，扣除其全部实验成绩，缺席两次取消其考试资格。

三、课程实验要求（如表）

序项目 号 名称 实验课时 内容提要

《普通化学实验》指导书

（Experiments in General Chemistry ）

湖北民族学院化环学院

一、课程实验的地位、作用和目的

普通化学实验是普通化学的重要组成部分，是培养学生独立操作、发现问题、分析问题、开拓创新、撰写报告等各方面能力的重要环节。通过实验，使学生更好地理解化学中的基本理论知识，另外，通过实验，使学生掌握实验数据的处理和实验结果分析与归纳的方法。可以培养学生的实际动手能力和严谨求实的科研态度。 通过实验进行基本操作的训练和仪器的正确使用。如加热方法、沉淀的分离和洗涤。容量瓶、移液管和滴定管、蒸发皿、分析天平、pH计、分光光度计等的正确使用，能掌握一些数据测定方法并会数据处理，不仅能进行一些理论验证实验，还能进行综合应用和设计性实验。

二、课程实验成绩评定

1．考核方式：考查；

2．实验成绩占课程总成绩比例：20%；

3．实验成绩的构成与评分标准：考勤、实验态度、纪律占20%，预习占20%，实验报告记录占60%，每次实验按评分标准按优、良、中、及格和不及格五级记分；

4．实习课无故缺席一次，扣除其全部实验成绩，缺席两次取消其考试资格。

三、课程实验要求（如表）

序项目 号 名称 实验课时 内容提要

研究生考试无机化学复习课件

第6章 原子结构和元素周期律§6-1 近代原子结构理论的确立 §6-2 微观粒子运动的特殊性 §6-3 核外电子的运动状态的描述

§6-4 核外电子的排布§6-5 元素周期表 §6-6 元素基本性质的周期性

研究生考试无机化学复习课件

§6-1 近代原子结构理论的确立一、氢原子光谱二、玻尔理论微观粒子的波粒二 象性 三、波函数和原子轨道 四、几率密度和电子云

五、波函数与电子云的分布图

研究生考试无机化学复习课件

一、氢原子光谱

原子

原子核(正电)核反应中发生变化 核外电子(负电)化学反应中发生变化

研究生考试无机化学复习课件

1.连续光谱与不连续光谱连续:某些物理量的变化没有最小单位.t,l,v等不连续:某些物理量的变化有最小单位.电量q

不连续是微观世界的重要特征，是量子化条件。

研究生考试无机化学复习课件

单原子(离子)气体做光源

不连续光谱(原子光谱或线状光谱)

每种元素的原子都有自己的特征光谱，不同元 素的原子光谱各不相同----光谱分析。

研究生考试无机化学复习课件

2.氢原子光谱Hα Hβ H γH δ

700

600 1 1 R( 2 2 ) 2 n

500

摘要：硬脂酸锌在涂料中主要用于木器底漆，起填充作用，提高打磨性。透明度好，影响涂料的透明性小，特别用于透明底漆。2000年以前，国内硬脂酸锌能用于涂料行业的很少，而且性能上与国外的距离很大，随着直接法硬脂酸锌的厂家慢慢增多，竞争的压力下使得国内的硬脂酸锌在涂料中的性能有了飞跃性的提高。

关键词：硬脂酸锌，木器底漆。 Key Word: zinc stearate; wood coating 1前言 图硬脂酸锌

2硬脂酸锌的物化性质 中文名称： 硬脂酸锌 英文名称： Zinc stearate CAS号： 557-05-1 分子式： C36H70O4Zn 分子量： 632.33 2.1性状描述编辑

白色粉末，不溶于水，溶于热的乙醇、苯、甲苯、松节油等有机溶剂；遇到酸分解成硬脂酸和相应的盐；在干燥的条件下有火险性，自燃点900℃；有吸湿性 2.2物理参数编辑 密度:1.095g/cm3 熔点:118-125℃ 2.3化学性质

白色易吸湿的微细粉末，有好闻气味。 不溶于水、乙醇和乙醚，溶于酸

2.44质量规格编辑 锌含量:10.5-11.5%

游离酸(以硬脂酸计):≤0.5% 水份:≤1.0%

2.5特 性：

1、干法生产，水分在0.5%以

第九章思考题与习题参考答案

一、选择题

在给出的4个选项中，请选出1个正确答案。 1. 下列物质中，不适宜做配体的是（ ）

－

A. S2O32- B. H2O C. Br D. NH4+ 解：选D。NH4+中的N没有孤对电子。

2. 下列配离子中，属于外轨配合物的是（ ）

－－

A. [FeF6]3 B. [Cr(NH3) 6]3+ C. [Au(Cl)4]- D. [Ni(CN)4] 2

－

解：选A, [FeF6]3中心原子Fe3+采用sp3d2轨道进行杂化。

＋

3. 测得[Co(NH3) 6]3+ 磁矩μ=0.0B.M ，可知CO3 离子采取的杂化类型是（ ） A. sp3 B. dsp2 C. d2sp3 D. sp3d2

＋

解：选C 。 CO3价电子构型是3d6, 由磁矩μ=0.0B.M可以推断：该配合物中没有未成对的电子，在形成

＋

配合物时CO33d轨道上的电子先经过重排，再采取d2sp3轨道杂化，与配体成键。 4. 下列物质中具有顺磁性的是（ ）