第18章原子结构知识点总结

选修3-5知识点

第十八章原子结构

18.1电子的发现

一、阴极射线

1876 年，德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到的阴极发出的某种射线的撞击而引起的，并把这种未知射线称之为阴极射线。

二、电子的发现

1、汤姆逊发现电子，认为阴极射线的粒子是

电子且带负电，电子是原子的做成部分，是比原子更基本的物质单元。

2、密立根“油滴实验”测出电子电荷量：

3、密立根“油滴实验”发现是电荷是量子化的，即任何带电体倍。

4、电子的质量为:

5、质子质量与电子质量的比值为:

18.2原子的核式结构模型

1、汤姆孙的西瓜模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。

一、卢瑟福的α粒子散射实验——利用碰撞中动量守恒原理

1、α粒子是从放射性物质(如铀和镭)中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质

量的4倍.电子质量的7300倍。

2、核式结构模型

①在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核。

②原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。

③带负电的电子在核外空间绕着核旋转。

二、原子核的电荷与尺度

1、原子核的电荷等于核外电子数

2、原子核的半径10-15m，原子的半径10-10m，原子内十分空旷。

18.3氢原子光谱

一、光谱

1、光谱是用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得波长（频率）和强度分布的记录。有时只是波长成分的记录。

2、有些光谱是一条条的亮线，我们把它们叫做谱线。

3、光谱可分为两类：线状谱和连续谱。

①线状谱：由一条条分立的谱线（亮线）组成。

②连续谱：由谱线（亮线）粘在一起的光带。

4、特征谱线（亮线）：各种原子的发射光谱都是线状谱，原子只发出几种特定频率的光。不同原子的亮线位置不同，不同原子的发光频率（颜色）是不一样的。

5、每种原了都有自己的特征谱线，我们就可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分。这种方法称为光谱分析。

二、氢原子光谱的实验规律

1、光是由原子内部电子的运动产生的。

2、氢原子是最简单的原子，其光谱也最简单。

3、——巴耳末公式

n的两层含义：

①每一个n值分别对应一条谱线。

②n只能取正整数3,4,5…,不能取连续值，反映了氢原子光谱波长的分立特征（线状谱）。

巴耳末系:一系列符合巴耳末公式的光谱线

三、经典理论的困难

无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征

18.4波尔的原子模型

一、波尔原子理论的基本假设

1、轨道量子化与定态

①电子的轨道是量化的。

②定态：原子中具有确定能量的稳定状态。

当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态。玻尔指出，原子在不同的状态中具有不同的能量。因此、原子的能量是量子化的。这些量子化的能量值叫做能级。

基态：能量最低的状态(离核最近)

激发态：其他的能量状态

2、频率条件——解释原子分立谱线

当电子从能量较高的定态轨道（设能量为Em）跃迁到能量较低的

定态轨道（设能量为En）时，会放出能量为hv的光子.

(m>n)

反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率条件决定。

二、波尔理论对氢光谱的解释

波尔运用经典电磁学和经典李颉的理论，可以计算氢原子中电子的可能轨道半径以及相应的能量。

由

由于不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此辐射的光子频率（颜色）也不相同。这就是不同元素的原子具有不同的特征谱

线的原因，所以我们可以看到多彩的霓虹灯。

三、波尔模型的局限性

1、成功：将量子观念引入原子领城，提出了定态和跃迁的概念。

2、不足：把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。实际上，原子中电子的坐标没有确定的值。因此，我们只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率是多少。

3、电子云——用小黑点的疏密来代表电子在各处单位体积出现的几率大小。