有机化学5-物质结构.pdf

第五章物质结构基础 第五章物质结构基础 一、现代原子理论的发展 一、现代原子理论的发展 现代原子理论： 现代原子理论： 1) 物质由原子组成，原子由质子、中子、电子组成 1) 物质由原子组成，原子由质子、中子、电子组成 2) 在化学反应中，一种元素的原子不能转变为其他 2) 在化学反应中，一种元素的原子不能转变为其他 元素的原子（核反应则不同） 元素的原子（核反应则不同） 3) 同种元素的原子含有相同的质子及电子数，并对 3) 同种元素的原子含有相同的质子及电子数，并对 其化学性质起决定性作用 其化学性质起决定性作用 4) 化合物是由不同元素的原子以一定的比例通过化 4) 化合物是由不同元素的原子以一定的比例通过化 学方式结合而成 学方式结合而成 二、量子理论的发展 二、量子理论的发展 1.光具有粒子的性质 1.光具有粒子的性质 黑体辐射现象 黑体辐射现象 1900年，the German physicist Max Planck (1858-1974): 1900年，the German physicist Max Planck (1858-1974): 物体只能释放（或吸收）一定量的能量 (量子化的能量） 物体只能释放（或吸收）一定量的能量 (量子化的能量） E=nhν E=nhν E: 光的辐射能量 E: 光的辐射能量 ν : 光的频率 ν : 光的频率 -34 h=6.626x10-34J.s Planck 常数 h=6.626x10 J.s Planck 常数 n(取正整数 1，2，3…) ：量子数 n(取正整数 1，2，3…) ：量子数 光电效应及光子理论(1905-1917) 光电效应及光子理论(1905-1917) Einstein光子理论: 光以具有量子化的电磁能的光子（photon）的形 Einstein光子理论: 光以具有量子化的电磁能的光子（photon）的形 式传播。光子是不带电荷的粒子，静止质量为零，E=hν 式传播。光子是不带电荷的粒子，静止质量为零，E=hν 量子理论认为光具有波粒二象性: 量子理论认为光具有波粒二象性: 光以电磁波的形式以一定的波长、频率传播；同时光以 光以电磁波的形式以一定的波长、频率传播；同时光以 具有量子化能量的光子形式存在 (E=hν)， 物体只能释 具有量子化能量的光子形式存在 (E=hν)， 物体只能释 放（或吸收）一定量的能量 (量子化的能量）E=nhν 放（或吸收）一定量的能量 (量子化的能量）E=nhν 2.电子的性质 2.电子的性质 电子具有粒子的性质 电子具有粒子的性质 电子具有波的性质: 电子具有波的性质: a young French physics student, Louis deBroglie a young French physics student, Louis deBroglie 提出: 如果能量具有粒子性，那么物质可能具有波动性 (1920年) 提出: 如果能量具有粒子性，那么物质可能具有波动性 (1920年) 根据光的波粒二象性的关系： 根据光的波粒二象性的关系： 2 结合 E = mc2 结合 E = mc λ = h/mc λ = h/mc E = hν = hc/λ E = hν = hc/λ 得出德布罗意波或物质波 λ = h/mv 得出德布罗