大学化学第四章

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

11
ν= 3.29×1015(
n12
-
n
2 2
)s-1
其中n(量子数)为正整数,且 n1<n2 。
根据N.Bohr理论,(氢原子)核外电子 的运动轨道:
定态轨道半径 r = n2ao (ao=52.9pm)
定态轨道电子能量
E=
-
21.8×10 -18 n2
J
可见,核外电子的能
量是不连续的——能级
核 量子轨道
电子(1.0V) 电子(100V) 质子(100V) α粒子(Ra) 枪弹 垒球
9.10×10-28 9.10×10-28 1.67×10-24 6.60×10-24 1.90 140
5.90 ×107 5.90 ×108 1.38 ×107 1.51 ×109 3.20 ×104 2.50 ×103
1200 120 29 6.6 ×10-5 1.1 ×10-23 1.9 ×10-25
原子核外电子的运动状态
“原子结构”的问题,实质是原子核外 电子的运动状态是什么样的?
近代结构理论认为,核外电子的运动 具有三大特征:
1. 量子化特征; 2. 波-粒二象性; 3. 统计性。
一、核外电子的量子化特征 实验依据:线状光谱——氢原子光谱
h λ=
mv 他的关于电子运动的波性的设想被当年科 学家们视为年轻人的“痴想”。
这是因为人们无法想象:公认的实物粒子(电 子)怎么可能具有波性?
德布罗依提出:人们对于电子的认识,只看 到了它的粒子性而忽略了它的波性。他认为电 子也具有波-粒二象性。他预言:实验科学家将 会证实电子的波性。
1927年美国的C. Davisson L. Germar通过衍射实验证实 了电子确实具有波性。
Fra Baidu bibliotek
ψ100 =
1 πa30
�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
能级 电子
当电子在两个轨道间跃迁时,电子吸 收或释放的能量对应的电磁波(谱线)
便也是不连续的。于是便产生了线状光 谱。
2
二、核外电子的波-粒二象性 实验依据:电子衍射——环纹图 根据德布洛依关系式:
h λ=
mv
可以计算出此环对应的波长(或频率) 几乎与x-光一样。 例如:一个电子 m =9.11×10-11g
υ=106m.s-1 则可算得: λ=727pm
1926年,E.Schrödinger提出了描写电 子运动的波动方程:
∂2ψ ∂2ψ
∂x 2
+ ∂y
2
∂2ψ + ∂z 2
+
8π2m h2
(E-V
)ψ=
0
解此方程可得:
电子波

①系统的能量E ;
②波函数ψ。
ψ是描述电子运动状态的数学函数 式,称波函数或原子轨道,如:
1
实验表明:电子的波长与x-射线的相当。 后来,人们又得到了质子、分子的衍射环纹。 于是,德布罗依因其“痴想”于1929年获诺贝 尔奖。
实物粒子的波性,要在这种粒子的大小 与其波性具有可比性时才会被观察到。
所以,子弹和垒球的波性便“无从谈起”了。
实物粒子大小与对应的物质波
物质
质量m/g 速率v/m·s-1 波长λ/pm
第四章
物质结构问题,包括:
原子结构 分子结构—化学键 晶体结构
近代原子结构理论基础
1905年Eistein已经证明:光具有波-粒二象性。 二象性可以借Rubin双关图予以理解:
例如光子,光在传播时表 现为波,而在与其他物质作 用时表现为粒子。
这就是光的波-粒二象性。
1924年,法国青年博士L.de Broglie提出: 不仅光子具有波-粒二象性, 电子也有。电子的波动性和 粒子性由普朗克常数联系起来:
相关文档
最新文档