第3章 原子结构 课件(共149张PPT) 《无机化学》同步教学（吉林大学版）（含音频+视频）.ppt

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Chapter3StructureofAtoms

基本内容和重点要求返回重点要求掌握四个量子数对核外电子运动状态的描述；熟悉s,p,d原子轨道和电子云的形状和伸展方向；掌握周期系内各元素原子的核外电子层结构的特征，电子排布规律3.1核外电子的运动状态3.2核外电子的排布和元素周期律3.3元素基本性质的周期性

物理学梦一队（索尔维会议）

(1)氢原子光谱连续光谱：太阳光或白炽灯发出的白光，通过玻璃三棱镜时，所含不同波长的光可折射成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等没有明显分界线的光谱，这类光谱称为连续光谱。§3-1核外电子运动状态1―1原子光谱和玻尔理论

例如：自然界中，雨后天空的彩虹是连续光谱。

线状光谱：当气体或蒸气用火焰、电弧等方法灼热时，发出由不同波长组成的光，通过棱镜分光后，得到不同波长的谱线称为线状光谱（或原子光谱）。氢原子光谱在可见光区有四条较明显的谱线，常表示为下面的四条谱线，且从H?到H?谱线间隔越来越小：H?(?＝656.2nm),H?(?＝486.1nm)H?(?＝434.0nm),H?(?＝410.2nm)图3－2氢原子光谱图

除氢原子外，其他原子也可以产生特征的发射谱线，我们可以利用原子的特征谱线来鉴定原子存在。利用光谱仪可以测量物质发射或吸收的光的波长，拍摄各种光谱图。光谱图就像“指纹”辨人一样，可以辨别形成光谱的元素。（从上到下）氢、氦、锂、钠、钡、汞、氖的发射光谱在。

光谱线在可见光区的特点：（1）谱图为不连续的线状光谱（2）从长波到短波，谱线的距离越来越小谱线的频率符合下列公式：v=3.289×1015—–—1122n2n=3,4,5n＝3时，对应于谱线H?：v＝4.568×1014(s?1)λ=———=——————=6.563×10-7(m)＝656.3nmC光速v2.998×1084.568×1014n＝4,5,......分别对应于谱线H?，H?，......可见光区的谱线称为巴尔麦系光谱.

光谱线特点可用下列通式(经验公式)表示：R──等于3.289×1015s?1，称里德堡常数。n1＝１时，称为拉曼系光谱（紫外光区）n1＝２时，称为巴尔麦系光谱（可见光区）n1＝３时，称为帕邢系光谱（红外光区）v＝R·——-——(n2n1,且为整数)11n12n22n的物理意义是表示电子的不同能级。n1=2，n2=3，4，5…，表示电子从较高能级跳回到第二能级时，释放出来的能量相应于各个谱线的波长。p49页

氢原子光谱与氢原子能级Balmer系Lyman系Paschen系Brackett系

（2）玻尔理论提出的原因：经典电磁理论认为：(a)电子绕核作高速圆周运动，发出连续电磁波→连续光谱(b)电子能量↓→坠入原子核→原子湮灭（毁灭）事实：氢原子光谱是线状（而不是连续光谱）；原子没有湮灭。

1913年丹麦物理学家Bohr发表了原子结构理论三点假设：（a）核外电子只能在符合条件的轨道上运动，即电子运动的角动量（M）必须等于h/2π的整数倍。符合量子化条件的轨道称为“稳定轨道”。电子在稳定轨道上运动时并不放出能量。（n=1，2，3……）上式为玻尔的量子化条件，其中：m——电子质量，v——电子运动速度，r——轨道半径，h——plank常数。

(b)在正常情况下，电子占据离核最近，能量最低的轨道，这时原子能量最低，此时原子处于基态。当原子从外界获得能量（如灼热、放电、辐射等），电子可跃迁到离核较远的轨道，即电子已被激发到较高能级，此时原子处于激发