高中化學(xué)競賽課件：原子結(jié)構(gòu)-在線瀏覽
2025-02-02 11:22本頁面
【正文】 并用經(jīng)典的牛頓 力學(xué)推導(dǎo)了結(jié)論 ： (1)Bohr的原子結(jié)構(gòu)理論的三點(diǎn)假設(shè) : – 原子核外的電子只能在有確定的半徑和能量的 軌道 上運(yùn)動。 – 在正常情況下，原子中的電子盡可能處在離核最近的軌道上。當(dāng)原子受到輻射，加熱或通電時(shí)獲得能量后電子可能躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道上去。 – 處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定，可以躍遷到離核較近的軌道上，同時(shí)釋放出光能。 21312n222111nn ?： ? 根據(jù) ν ＝ ╳ 1015( )s1 在可見光區(qū)： 當(dāng) n1＝ 2, n2＝ 3 為 Hα 譜線的頻率 n2＝ 4 為 Hβ 譜線的頻率 n2＝ 5 為 Hγ 譜線的頻率 n2＝ 6 為 Hδ 譜線的頻率 在紅外光區(qū)： 當(dāng) n1＝ 3,n2＝ 4， 5， 6， 7有一組譜線 在紫外光區(qū)： 當(dāng) n1＝ 3, n2＝ 2， 3， 4， 5也有一組譜線 2221 n1n1 ?： （ 3）玻爾理論的貢獻(xiàn)和局域性： –貢獻(xiàn)： ? 成功的解釋了氫原子光譜。 –局限性： ? 不能說明多電子原子光譜和氫原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)； ? 不能說明化學(xué)鍵的本質(zhì)。 ： （ 1）光的波動性： 1）光的干涉：指同樣波長的光束在傳播時(shí)，光波相互重疊而形成明暗相間的條紋的現(xiàn)象。因此說明光能繞過障礙物彎曲傳播，即光能衍射。 ： （ 2）光的粒子性： 1905年， A． Ainstein（愛因斯坦）應(yīng)用Planck量子論成功解釋了光電效應(yīng)，并提出了光子學(xué)說。而不能是 ，,…… 。 ： （ 3）光的波粒二象性： – 由實(shí)驗(yàn)測定的，光的動量 P與其波長 λ 成反比。 ?h： （ 1） L． De Broglie(德布羅衣 )預(yù)言： – 對于電子這樣的實(shí)物粒子 ， 其粒子性早在發(fā)現(xiàn)電子時(shí)就已得到人們的公認(rèn) ， 但電子的波動性就不容易被發(fā)現(xiàn) 。 1924年 ， 法國物理學(xué)家 L． De Broglie認(rèn)為：既然關(guān)具有波力二象性 ，則電子等微觀粒子也可有波動性 ， 并指出 ， 具有質(zhì)量為 m，運(yùn)動速率為 v的粒子 ， 相應(yīng)的波長為： λ＝ 即 λ＝ – 這個(gè)關(guān)系式把電子等微觀粒子的波動性和粒子性的定量地聯(lián)系起來 。 mvhph： （ 2）電子衍射實(shí)驗(yàn)： 1927年， Davisson和Germer應(yīng)用 Ni晶體進(jìn)行的電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電子具有波動性。 ： （ 2）電子衍射實(shí)驗(yàn)： – 根據(jù)電子衍射圖計(jì)算得到的電子射線的波長與德布羅衣關(guān)系式預(yù)期的波長一致。 – 對于宏觀物體，也可根據(jù)德布羅衣關(guān)系式計(jì)算其波長，只不過計(jì)算出的波長極斷，根本無法測量。 ： （ 3）物質(zhì)波的統(tǒng)計(jì)性規(guī)律： – 在電子衍射實(shí)驗(yàn)中，若以極弱的電子束通過金屬箔進(jìn)行衍射，則電子幾乎是一個(gè)一地通過金屬箔。只有實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長，底片上才形成衍射環(huán)紋，顯示出波動性。這就是說，電子的波動性是電子無數(shù)次行為的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。反之則電子出現(xiàn)的的幾率較小。因此，電子的物質(zhì)波是具有統(tǒng)計(jì)性的幾率波。需要引進(jìn)三個(gè)參量（量子數(shù)），才能解出確定的有意義的解（ E和 ? ）。 n越大，電子離核越遠(yuǎn)，原子軌道離核能級越高。如2pz： p軌道啞鈴型在 z軸上。 總之，電子在核外的運(yùn)動，可以用四個(gè)量子數(shù)來確實(shí)。 n越大，電子離核越遠(yuǎn)，原子軌道離核能級越高。 mp —— 表示電子自旋的兩種方向（狀態(tài)），通常用“ ↑”表示，如“ ↑↑”或“ ↓↓”表示自旋平行；“ ↑↓”表示自旋反平行。 ?當(dāng) n， l， m都有確定的值時(shí)，可以從Schodinger方程解出一個(gè)（原子軌道）及其能級 E。 Rh—— Rydberg（里德保）常數(shù)。 當(dāng) n1＝ 1， n2＝ ∞ 時(shí)，上式△ E＝－ ╳10 18J，這表示 H原子的一個(gè)電子從 n＝ 1能級躍遷至 n＝ ∞能級。 其中： )n 1n 1(RE2212H ????1153418 ?????? ?分別處理 : ：當(dāng)軌道上有一個(gè)電子在運(yùn)動時(shí)所具有的能量叫能級。 式中 Z*—— 有效核電荷 2H )nZ(RE ???分別處理 : （如 He＋ . Li2＋ .Be3＋ …… ）的能級 : 解 Schodinger方程得到氫原子系統(tǒng)的總能量為： 對氫原子， Z＝ 1，故其能級 。通常波函數(shù)也叫原子軌道（借用 Bohr名稱） *表示 : 對原子中電子運(yùn)動狀態(tài)的波函數(shù) ， 一般可用（ x,y,z,t） 來表示 。 ?（ ） (1)當(dāng) n， l， m都是有確定值時(shí)，就可以從 Schodinger方程解出一個(gè)確定的波函數(shù)。 如： n=1,只能 l=0,m=0,只有 1(即 12)個(gè)原子軌道（ ）。
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