23无机化学PPT课件
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1911 年 ， 英 国 Rutherford 用 高 速 粒 子 （ He2+ ） 以 20000Km/S的速度照射金箔，理论上有极大的穿透能力， 发现有极少数的粒子的运动方向发生偏转 ——说明粒子碰上了一个体积很小，有很大正电荷， 并集中了几乎原子全部质量的质点——原子核。 得到原子半径<3.2Å，
3、磁量子数m ——描述原子轨道或电子云在空间的伸展方向 m取值受角量子数l限制，m=0,1, 2, 3,……l，共2l+1个值 表示电子云（原子轨道）有几种伸展方向。
四、X－射线（X-ray）和核电荷
以高速飞行的电子（阴极射线）轰击固体靶时，产生一种特殊的 射线——X-ray，波长极短0.1-20 Å,有很高的能量，极大的穿透能 力。
不同固体靶子得到特征的X-ray。谱线（如K、K）的频率和元 素的原子序数有下列关系
va(Zb)
原子序数不仅表示元素在周期表中的位置，还表示原子的核电荷 数。
三、四个量子数
用来描述电子运动状态的四个方面: 电子离核远近(n)、电子云的形状(l)、电子云的伸展方向(m)，电子 本身的自旋方向(ms) 1、主量子数n ——表示核外电子出现概率最大区域离核的平均距离，是决定能量 高低的主要因素，n=1,2,3…… 2、角量子数l ——决定电子空间运动的动量，以及原子轨道或电子云的形状。 对于一定n值，l=0,1,2,3,4….n-1,用光谱符号s,p,d,f,g l表示电子的亚层或能级，如n=3，l=0,1,2分别表示3s ,3p ,3d l值越大，亚层能级越高，即E3d>E3p>E3s 在描述多电子原子体系的能量状态时，需要用n,l.
n=1是离核最近、能量最低的轨道
9－3 电子云的概念
一、电子的波粒二重性
电子和光一样，不但具有粒子性，还有波动性（衍射）
Eh
Ph
能量 E，动P量 －粒子性 ，－ ，波动性
二者联系通过普朗克常数h。
海森堡不确定原理——同时准确测定运动微粒的位置和速度是不 可能的。
二、核外电子运动状态的描述
运动状态用波函数来描述，微观粒子在空间某点出现的概率密 度用2表示。
【再如】在电场、磁场中偏转—— 带电粒子
1897年Thomson 通过电子偏转实验，测得电子的e/m=-1.7588×108 库/克
1908年 Millikan 通过油滴实验（电离气体使油滴带电），测得电子
的基本电量，qe=-1.6022×10－19C
me=9.1096×10－28g
二、粒子散射实验和核型原子
9－2 氢原子光谱和玻尔理论
一、氢原子光谱
低压氢气通过高压电流放出玫瑰红色光，用分光棱镜得到一系列 按波长次序排列的不连续氢光谱：在可见光区有：红、青、蓝、 紫、紫色（H、H、H、H、H）这些光谱线的频率（）和波 长（）的关系为：
1CRH(n12
1 )（n2>n1）
n2 2
当 n1＝1 拉曼系 n1＝2 巴尔麦系 n1＝3 派兴系
求 解 薛 定 谔 方 程 得 到 波 函 数 ， (n,l,m,x,y,z) 有 6 个 参 数 ， 其 中 x,y,z是空间三维坐标的位置，n,l,m量子数表示电子轨道的空间形 状与取向。
S电子——在各方向上出现的几率相同，电子云呈球形（电子出 现的概率密度）
P电子——呈哑铃形，有三种不同的空间取向PX,PY,PZ三个轨道 d电子——呈四瓣梅花形，有五种不同取向 五个轨道 f电子——复杂 七个轨道
问题：如何解释 这些不连续光谱
的产生？
二、玻尔理论
1、在原子中，电子绕核旋转，只能在哪些符合一定条件的轨 道上旋转，电子在这些轨道上，不吸收或放出热量，处于一种稳 定 态 ， 能 量 最 低 的 为 基 态 （ ground state ） , 其 余 的 为 激 发 态 （excited state）
五、中子（Neutron）
Rutherford发现，在原子中，核电荷数并不等于核的质量数，而且 许多元素的核电荷数几乎为核的质量数的一半，这说明在原子核 中，除了质子外，还有一种不带电的质量与质子相仿的基本粒子 ——（被实验证实为）中子。
总之，原子内部有一个原子核，原子核由质子和中子 所组成，并几乎集中了质子的全部质量，在原子核外 有电子，电子分布在整个原子的空间。
2、电子从一定态跃迁到另一定态，吸收或放出能量，其频率
E2 E1
h
3、电子在不同轨道上旋转具有不同的能量，这些能量是一些不 连续的数值——量子化的（所以电子跃迁产生的谱线频率也是不
一致的）
轨道半径： rn a0n2
能量 :
En
1 n2
a 0 5.9 p 2m 2 .1 7 1 1 9 0 J 8
一、电子（Electrons）
1834年， Faraday进行化学物质通电时发生化学反应的试验
——电解定律。
Stonty 提出所有物质中都有带电质点的存在——电子。
这段时间主要集中在气体导电方面：
【如】以涂有ZnS的荧光屏放在两极间有发光现象
——阴极射线（Cathode Rays）
【又如】可以使金属片发热—— 一定速度运动的粒子
第九章 结构化学部分
本章学习要求：
1、了解玻尔理论与电子云的概念。 2、原子核外电子运动状态描述与核外电子结构。 3、了解元素基本性质的周期性变化规律。 4、了解化学键的本质及价键理论。 5、了解主要晶体特征与性质。
9－1 原子结构（Atomic Structure）
对原子结构认识的发展历程： 1897年 Thomson J. J. 发现电子，打破了原子不可再分的旧观点 1905Hale Waihona Puke Baidu Einstein A. 提出光子学说 1911年 Rutherford E 进行了粒子散射实验 1913年 Bohr N 提出原子模型 1926年 Schrodinger E 量子力学方程描述电子运动状态。
Cu: 1.28 Å, Ag: 1.44 Å, Au: 1.46 Å. 得到核电荷：Cu: 29.3, Ag: 46.3, Pt: 77.4, 近似原子序数（Atomic number）
三、质子（Proton）
在研究低压气体放电时，发现有带正电的质点存在，这主要是 阴极射线碰撞气体分子或原子，使他们失去一个或几个电子， 而成为相应的正离子，他们朝阴极移动——阳极射线。H+是一 个带正电的基本粒子——质子。
3、磁量子数m ——描述原子轨道或电子云在空间的伸展方向 m取值受角量子数l限制，m=0,1, 2, 3,……l，共2l+1个值 表示电子云（原子轨道）有几种伸展方向。
四、X－射线（X-ray）和核电荷
以高速飞行的电子（阴极射线）轰击固体靶时，产生一种特殊的 射线——X-ray，波长极短0.1-20 Å,有很高的能量，极大的穿透能 力。
不同固体靶子得到特征的X-ray。谱线（如K、K）的频率和元 素的原子序数有下列关系
va(Zb)
原子序数不仅表示元素在周期表中的位置，还表示原子的核电荷 数。
三、四个量子数
用来描述电子运动状态的四个方面: 电子离核远近(n)、电子云的形状(l)、电子云的伸展方向(m)，电子 本身的自旋方向(ms) 1、主量子数n ——表示核外电子出现概率最大区域离核的平均距离，是决定能量 高低的主要因素，n=1,2,3…… 2、角量子数l ——决定电子空间运动的动量，以及原子轨道或电子云的形状。 对于一定n值，l=0,1,2,3,4….n-1,用光谱符号s,p,d,f,g l表示电子的亚层或能级，如n=3，l=0,1,2分别表示3s ,3p ,3d l值越大，亚层能级越高，即E3d>E3p>E3s 在描述多电子原子体系的能量状态时，需要用n,l.
n=1是离核最近、能量最低的轨道
9－3 电子云的概念
一、电子的波粒二重性
电子和光一样，不但具有粒子性，还有波动性（衍射）
Eh
Ph
能量 E，动P量 －粒子性 ，－ ，波动性
二者联系通过普朗克常数h。
海森堡不确定原理——同时准确测定运动微粒的位置和速度是不 可能的。
二、核外电子运动状态的描述
运动状态用波函数来描述，微观粒子在空间某点出现的概率密 度用2表示。
【再如】在电场、磁场中偏转—— 带电粒子
1897年Thomson 通过电子偏转实验，测得电子的e/m=-1.7588×108 库/克
1908年 Millikan 通过油滴实验（电离气体使油滴带电），测得电子
的基本电量，qe=-1.6022×10－19C
me=9.1096×10－28g
二、粒子散射实验和核型原子
9－2 氢原子光谱和玻尔理论
一、氢原子光谱
低压氢气通过高压电流放出玫瑰红色光，用分光棱镜得到一系列 按波长次序排列的不连续氢光谱：在可见光区有：红、青、蓝、 紫、紫色（H、H、H、H、H）这些光谱线的频率（）和波 长（）的关系为：
1CRH(n12
1 )（n2>n1）
n2 2
当 n1＝1 拉曼系 n1＝2 巴尔麦系 n1＝3 派兴系
求 解 薛 定 谔 方 程 得 到 波 函 数 ， (n,l,m,x,y,z) 有 6 个 参 数 ， 其 中 x,y,z是空间三维坐标的位置，n,l,m量子数表示电子轨道的空间形 状与取向。
S电子——在各方向上出现的几率相同，电子云呈球形（电子出 现的概率密度）
P电子——呈哑铃形，有三种不同的空间取向PX,PY,PZ三个轨道 d电子——呈四瓣梅花形，有五种不同取向 五个轨道 f电子——复杂 七个轨道
问题：如何解释 这些不连续光谱
的产生？
二、玻尔理论
1、在原子中，电子绕核旋转，只能在哪些符合一定条件的轨 道上旋转，电子在这些轨道上，不吸收或放出热量，处于一种稳 定 态 ， 能 量 最 低 的 为 基 态 （ ground state ） , 其 余 的 为 激 发 态 （excited state）
五、中子（Neutron）
Rutherford发现，在原子中，核电荷数并不等于核的质量数，而且 许多元素的核电荷数几乎为核的质量数的一半，这说明在原子核 中，除了质子外，还有一种不带电的质量与质子相仿的基本粒子 ——（被实验证实为）中子。
总之，原子内部有一个原子核，原子核由质子和中子 所组成，并几乎集中了质子的全部质量，在原子核外 有电子，电子分布在整个原子的空间。
2、电子从一定态跃迁到另一定态，吸收或放出能量，其频率
E2 E1
h
3、电子在不同轨道上旋转具有不同的能量，这些能量是一些不 连续的数值——量子化的（所以电子跃迁产生的谱线频率也是不
一致的）
轨道半径： rn a0n2
能量 :
En
1 n2
a 0 5.9 p 2m 2 .1 7 1 1 9 0 J 8
一、电子（Electrons）
1834年， Faraday进行化学物质通电时发生化学反应的试验
——电解定律。
Stonty 提出所有物质中都有带电质点的存在——电子。
这段时间主要集中在气体导电方面：
【如】以涂有ZnS的荧光屏放在两极间有发光现象
——阴极射线（Cathode Rays）
【又如】可以使金属片发热—— 一定速度运动的粒子
第九章 结构化学部分
本章学习要求：
1、了解玻尔理论与电子云的概念。 2、原子核外电子运动状态描述与核外电子结构。 3、了解元素基本性质的周期性变化规律。 4、了解化学键的本质及价键理论。 5、了解主要晶体特征与性质。
9－1 原子结构（Atomic Structure）
对原子结构认识的发展历程： 1897年 Thomson J. J. 发现电子，打破了原子不可再分的旧观点 1905Hale Waihona Puke Baidu Einstein A. 提出光子学说 1911年 Rutherford E 进行了粒子散射实验 1913年 Bohr N 提出原子模型 1926年 Schrodinger E 量子力学方程描述电子运动状态。
Cu: 1.28 Å, Ag: 1.44 Å, Au: 1.46 Å. 得到核电荷：Cu: 29.3, Ag: 46.3, Pt: 77.4, 近似原子序数（Atomic number）
三、质子（Proton）
在研究低压气体放电时，发现有带正电的质点存在，这主要是 阴极射线碰撞气体分子或原子，使他们失去一个或几个电子， 而成为相应的正离子，他们朝阴极移动——阳极射线。H+是一 个带正电的基本粒子——质子。