原子结构与元素周期表2025年1月26日第九章原子结构与元素周期表2原子结构(atomicstructure)知识是深层次认识物质世界的基础。人类对原子结构的认识，探索了几千年。现代量子力学(quantummechanics)揭示了微观世界粒子运动的规律。原子由原子核和核外高速运动的电子组成。在化学反应中，原子核不发生变化，只是核外电子的运动状态发生改变。所以本章重点是用量子力学的观点研究核外电子的运动规律，阐述元素性质发生周期性变化与核外电子排布即电子组态(electronicconfiguration)的内在联系。1.原子结构的认识史——从远古哲学到旧量子论2.量子力学的概念：波粒二象性、不确定原理、薛定谔方程第一节核外电子运动状态及特征2025年1月26日第九章原子结构与元素周期表41.公元前五世纪希腊唯物主义哲学家认为一切事物都是原子和虚空组成。2.到十九世纪初，英国科学家Dalton提出了著名的原子学说。3.1904年，英国科学家Thomson提出了原子“枣糕模型”。4.1911年Rutherford提出了“行星系式”原子模型。一、原子结构的认识史和旧量子论2025年1月26日第九章原子结构与元素周期表55.1913年，Bohr在牛顿力学的基础上吸收了德国PlanckM的量子论，建立了“定态原子模型”。Bohr理论要点：（1）核外电子在一定的轨道上运动，在这些轨道上运动的电子不放出能量也不吸收能量，电子处于某种“定态”（stationarystate）。2025年1月26日第九章原子结构与元素周期表6（2）在一定的轨道上运动的电子具有一定的能量E,E只能取某些由量子化条件决定的数值，而不能处于两个相邻轨道之间。氢原子核外电子能量公式为（n=1,2,3,4…）当n=1时，称为氢原子的基态(groundstate)。n≥2的时，称为氢原子的激发态(excitedstate)。J102.181822nZE2025年1月26日第九章原子结构与元素周期表7（3）激发态不稳定，电子回到较低能量的状态时，能量差以光的形式发射出来，两个轨道能量差决定光量子的能量h为Plank常数，h=6.626×10-34J∙s。12EEhν2025年1月26日第九章原子结构与元素周期表82025年1月26日第九章原子结构与元素周期表9Bohr理论成功地解释了氢原子的不连续光谱，获得了1922年诺贝尔物理奖。但是，他未能冲破经典物理学的束缚，不能解释多电子原子光谱，甚至不能说明氢原子光谱的精细结构。他的理论属于旧量子论。2025年1月26日第九章原子结构与元素周期表10（一）波粒二象性德布罗意在光的波粒二象性(wave–particleduality)启发下，于1924年大胆假设所有微观...
