无机化学_第1章_原子结构.pdf
北师大版无机化学第一章原子结构与元素周期表精品PPT课件
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• 1732年: 尤拉 (Euler) 提出自然界存在多少种原子，就有多少种元素
• 定义 一种元素的1摩尔质量对核素12C的1摩尔质量
的1/12的比值(国际原子量与同位素丰度委员会1979
年)
• 特征 相对原子质量是纯数
单核素的相对原子质量等于该元素核素的相对原
子质量
多核素元素的相对原子质量等于该元素的天然同
位素相对原子质量的加权平均值
• 计算
Ar= ∑fi Mr,i fi ： 同位素分度
不能正确给出许多元素的原子量。如设氢的原子量为1，作 为相对原子质量的标准，已知水中氢和氧的质量比是1:8，若水 分子是由1个氢原子和1个氧原子构成的，氧的原子量是8，若 水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，氧的原子量便是16。 道尔顿武断地认为，可以从“思维经济原则”出发，认定水分子 由1个氢原子和1个氧原子构成，因而就定错了氧的原子量。
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1-2-2 核素、同位素和同位素丰度
（1）核素(nuclide)---具有一定质子数和一定中子数的 原子称为一种核素
• 分类
稳定核素 --- 单核素元素和多核素元素
放射性核素 • 核素符号
Байду номын сангаас
162C 质量数
质子数
（2）同位素(isotope)---具有相同核电荷数，不同中子 数的核素互称同位素，这些核素在周期表中占同位置
化学和材料工作者着眼于化学变化，而化学变化则以 原子相互作用为基础的。通常在化学变化中，原子核不发 生变化。那么什么在变呢？电子的运动状态在变，通俗地 说，是核外电子在“跳来跳去”，所以研究核外电子的运动 的规律是研究者探索的重要问题。
无机化学内容精要及习题 第一章原子结构剖析
第一章原子结构一、关键词1.核外电子运动的描述量子化特性和波粒二象性是微观粒子所共有的特征，因而核外电子运动状态不能用经典力学来描述。
量子数与对应的原子轨道2.电子层结构与元素周期表元素的分区与原子结构的关系3.元素性质递变规律元素基本性质变化趋势二、学习感悟1.原子结构模型的演变历史给我们的启迪原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹。
一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。
人类认识原子的历史是漫长的、无尽的，随着科学技术的发展，人类对原子的认识过程还会不断深化。
①化学认识发展的规律和所有科学认识发展的规律一样是继承、积累和突破。
②实验方法是科学研究的一种重要方法，实验手段的不断改进促使化学理论向前发展。
人类对原子结构的认识体现了人类认识自然的历程，向我们提示了一个科学理论发展的模式：实践-认识-再实践-再认识。
2.研究原子结构涉及较深的数学知识和物理知识初学者往往觉得枯燥难懂，因此，学习时重点放在理解，接受相关的基本概念，加上一定的空间想像。
3.结构决定性质，性质体现结构元素的电离能、电子亲和能和电负性在衡量元素的金属性和非金属性强弱时，结果是大致相同的。
但由于元素的电负性的大小是表示分子中原子吸引电子的能力大小，所以它能方便地定性反映元素的某些性质，如：金属性与非金属性、氧化还原性；化合物中化学键的类型、键的极性等，故它在化学领域中被广泛地运用。
而元素的电子亲和能的数值一般较电离能小一个数量级，而且已知的元素的电子亲和能数据较少，测定的准确性也差，所以其重要性不如元素的电离能。
三、难点辅导1.微观粒子运动具有哪些特点？能量是量子化的。
量子化是相对于连续而言，也就是说变化过程是不连续的，是间隔的，是跳跃式的，一个一个的，不连续的。
与宏观物体的逐渐的、连续的运动有很大的区别。
打个比方说，光从微观角度讲就是不连续的，爱因斯坦的光子说中把每一个光子叫做光量子，是一个个不连续的能量包，虽然光没有静质量，但光有动质量，有质量就有能量。
无机化学 第一章
• ——即每个质子或每个中子相对质量为1。电子 的质量忽略不计。（每个质子或中子的质量
约为碳原子（C）的质量的1/12）
• 二、同位素 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子
互称为同位素。如：c, H, U都具有同位素。 三、原子核外电子的运动状态 核外电子（质量极小，体积极小，运动速率极大） 绕原子核做高速运转。原子在核外空间一定范围内经 常出现，就好像一团带负电的云雾笼罩在原子核周围， 形象的称为电子云。把电子出现几率相等的地方连起 来，作为电子云的界面，这个界面所包括的空间范围 称为原子轨道。
• 主族序数等于元素原子的最外层电子数。 • 由稀有气体元素构成的族称为0族。 • （二） 元素周期表中元素性质的递变规律 • 1、同周期元素性质的递变规律 同一周期，从左到右，半径递减，金属性递 减，非金属性递增。 • 2、同主族元素性质的递变规律 同一主族，从上到下，半径递增，金属性递 增，非金属性递减。 原子半径的增加，使得原子对最外层电子的吸 引力下降。 主族元素的最高正化合价等于它所在族的序数
• 1、周期 元素周期表有7个横行，每1个横行表示 一个周期，每横行的序数就是该周期元素的 电子层数 1、2、3周期元素数目比较少， 称为短周期。第4、5周期里每周期各有18种 元素，第6周期里有32种元素，称为长周期。 第7周期目前有26种元素，未填满，称不完 全周期。 • 2、族 周期表中有18个纵行，除8、9、10这3个 纵行合称为Ⅷ族外，其余15个纵行每个纵行 称为一族，族数用罗马数字表示，由短周期 和长周期元素共同构成的族称为主族。
• 3、元素主要化合价的周期性变化 同一周期，从左到右，从最高化合价+1依次 递变到+7，非金属元素的负化合价-4依次递变到-1 价。周期性变化。
无机及分析化学课件(第四版)第一章
根据不同的分类标准，分析化学可以分为多种类型。按分析对象可以分为无机分析和有机分析，这是根据被测物质中是否含有碳元素来划分的。按分析方式可以分为化学分析和仪器分析，前者依赖于化学反应进行定量或定性分析，后者则利用各种精密仪器对物质进行测量。另外，根据待测组分的含量，分析化学可分为常量分析、微量分析和痕量分析。
分子结构
分子由原子通过化学键连接而成，分子的几何构型和成键方式决定了分子的性质。常见的分子结构有共价键、离子键和金属键。
晶体结构
晶体是由原子或分子在空间周期性排列形成的固体，晶体的性质与原子或分子的排列方式密切相关。晶体分为金属晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体等。
分子结构和晶体结构
酸和碱之间的反应称为酸碱反应，反应中质子转移是酸碱反应的本质。酸和碱的相对强弱可以通过电离常数来衡量。
实验数据处理和误差分析
实验安全
01
实验安全是实验过程中的首要问题，需要遵守实验室安全规定，正确使用实验器材和防护用品。
环境保护
02
环境保护是每个实验者应尽的责任，需要合理处理实验废弃物，减少对环境的污染。
实验安全和环境保护的实验实例
03
通过具体的实验实例，如实验室安全规定、废液处理等，来掌握实验安全和环境保护的方法。
04
无机及分析化学实验基础
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掌握实验基本操作技术是进行无机及分析化学实验的基础，包括称量、加热、冷却、萃取、蒸发、结晶等操作。
实验基本操作技术
在进行实验基本操作时，需要注意安全、准确、快速、环保等原则，避免误差和事故的发生。
实验基本操作技术的注意事项
通过具体的实验实例，如硫酸铜晶体的制备、碘的萃取等，来掌握实验基本操作技术。
无机化学 电子书 免费下载 中文版
无机化学第一篇无机化学基本内容、基本理论第一章绪论第一节化学发展简史一、古代化学二、近代化学三、现代化学第二节无机化学简介一、无机化学的研究内容二、无机化学与药学三、无机化学的发展前景第二章非电解质稀溶液第一节溶液浓度的表示方法一、质量摩尔浓度二、物质的量浓度三、摩尔分数四、其他浓度表示方法(自学)五、各浓度之间的换算(自学)第二节非电解质稀溶液的依数性一、溶液的蒸气压下降二、溶液的沸点升高三、溶液的凝固点降低四、溶液的渗透压五、依数性的应用(阅读)本章小结习题第三章化学平衡第一节化学反应的可逆性和化学平衡一、化学反应的可逆性二、化学平衡第二节标准平衡常数及其计算一、标准平衡常数二、有关化学平衡的计算第三节化学平衡的移动一、浓度对化学平衡的影响二、压力对化学平衡的影响三、温度对化学平衡的影响四、选择合理生产条件的一般原则本章小结习题第四章电解质溶液第一节强电解质溶液理论一、电解质溶液的依数性二、离子氛与离子强度三、活度与活度系数第二节弱电解质的电离平衡一、水的电离与溶液的pH值(自学)二、一元弱酸、弱碱的电离平衡三、多元弱酸的电离第三节缓冲溶液一、缓冲作用原理二、缓冲溶液的pH值计算三、缓冲容量四、缓冲溶液的选择和配制五、血液中的缓冲系和缓冲作用六、缓冲溶液在控制药物稳定性中的应用第四节盐类水解一、各类盐的水解二、影响水解平衡移动的因素第五节酸碱的质子论与电子论(自学)一、酸碱质子论二、酸碱的电子论简介本章小结习题第五章难溶电解质的沉淀-溶解平衡第一节溶度积和溶解度一、溶度积常数二、溶度积和溶解度的关系(课堂讨论)三、溶度积规则第二节沉淀-溶解平衡的移动一、沉淀的生成二、沉淀的溶解三、同离子效应与盐效应第三节沉淀反应的某些应用(阅读)一、在药物生产上的应用二、在药物质量控制上的应用三、沉淀的分离本章小结习题第六章氧化还原反应第一节基本概念(课堂讨论)一、氧化还原反应的实质二、氧化值第二节氧化还原反应方程式的配平一、离子-电子法(半反应法)二、氧化值法(自学)第三节电极电势一、原电池和电极电势二、影响电极电势的因素——能斯特方程式三、电极电势的应用四、氧化还原平衡及其应用五、元素电势图及其应用本章小结习题第七章原子结构与周期系第一节核外电子运动的特征(自学)一、量子化特性二、波粒二象性第二节核外电子运动状态的描述——量子力学原子模型一、薛定谔方程二、波函数和原子轨道(轨函)三、四个量子数四、概率密度和电子云五、波函数和电子云的空间形状第三节原子核外电子排步和元素周期系一、多电子原子的原子轨道能级二、原子核外电子的排布与电子结构三、原子的电子层结构和元素周期系第四节元素某些性质的周期性(自学)一、原子半径二、电离势三、电子亲和势四、元素的电负性本章小结习题第八章化学键与分子结构第一节离子键(自学)一、离子键的形成二、离子键的特征三、离子的特征四、离子晶体第二节现代共价键理论一、价键理论二、杂化轨道理论三、价层电子对互斥理论(阅读)四、分子轨道理论五、键参数(自学)第三节键的极柱与为子的极性(阅读)一、键的极性二、分子的极性和偶极矩第四节分子间的作用力与氢键(课堂讨论)一、分子间的作用力二、氢键第五节禹子的极化(自学)一、离子极化的定义二、离子的极化作用三、离子的变形性四、相互极化作用五、离子极化对化合物性质的影响六、化学键的离子性本章小结习题第九章配位化合物第一节配位化合物的基本概念一、配位化合物的定义二、配合物的组成三、配合物的命名四、配位化合物的类型第二节配合物的化学键理论一、价键理论二、晶体场理论第三节配位化合物的稳定性一、配位化合物的稳定常数二、影响配位化合物稳定性的因素(阅读)三、软硬酸碱规则与配离子稳定性(阅读) 第四节配合平衡的移动一、配合平衡与酸碱电离平衡二、配合平衡与沉淀-溶解平衡三、配合平衡与氧化还原平衡四、配合物的取代反应与配合物的“活动性”第五节配位化合物的应用(自学)一、检验的特效试剂二、作掩蔽剂、沉淀剂三、在医药方面的应用四、在生化方面的应用本章小结习题第二篇元素化学第十章s区和p区元素第一节s区元素(自学)一、碱金属和碱土金属的通性二、碱金属和碱土金属的化合物第二节p区元素一、卤族元素二、氧族元素三、氮族元素四、碳族元素五、硼族元素本章小结习题第十一章d区和ds区元素第一节d区元素一、d区元素的通性二、d区元素的化合物第二节ds区元素一、ds区元素的通性二、ds区元素的化合物本章小结习题第三篇拓展内容第十二章矿物药第一节矿物药的发展简史第二节矿物药的分类第三节矿物药的研究现状及发展前景一、矿物药研究现状二、矿物药的发展前景第十三章金属配合物在医药中的应用第一节金属配合物与疾病一、有害配体毒害作用的产生二、有害物质破坏金属配合物的正常状态三、金属离子间的相互交换反应四、有害金属离子与生物配体的配位作用第二节金属配合物的解毒作用一、巯基类解毒剂二、依地酸二钠钙及其类似物解毒剂三、青霉胺第三节抗肿瘤金属配合物一、铂系金属配合物二、金属茂配合物三、烷基化试剂的金属配合物四、希佛碱-金属配合物五、有机锗配合物六、有机锡配合物第四节抗癌金属配合物的选择与研究第十四章生物无机化学基本知识第一节生物无机化学研究的内容和方法第二节生物体内的重要配体一、氨基酸、肽和蛋白质二、核苷、核苷酸与核酸三、卟啉类化合物四、生物金属螯合物第三节生命元素一、生物体内元素的分类二、生物体内必需元素的生物功能三、微量元素与地方病第四节生物无机化学研究现状与展望一、生物无机化学基本反应规律的研究二、金属离子与细胞的相互作用三、微量元素的生物无机化学研究四、金属蛋白和金属酶的研究五、环境生物无机化学的研究进展第五节中医药微量元素研究与展望第十五章纳米技术、纳米材料与中医药第一节纳米技术与纳米材料一、纳米与纳米技术二、纳米材料三、纳米材料的奇异特性四、纳米材料的制备第二节纳米技术与医药学、中医药一、纳米技术与医药学的发展二、纳米技术与中医药的发展三、纳米中药制剂的设计与生产附录附录一中华人民共和国法定计量单位附录二常用的物理常数和单位换算附录三无机酸、碱在水中的电离常教(298K) 附录四难溶化合物的溶度积(291～298K)附录五标准电极电势表(298K)附录六配离子的稳定常数(293～298K)附录七化学元素相对原子质量(1993年)附录八常用希腊字母的符号及汉语译音。
无机化学 原子结构
1927年，德布罗依的假设为戴维逊(Davisson C J) 和盖革(Geiger H)的电子衍射实验所证实。
电子衍射图
1.1.3 微观粒子波粒二象性的特点
问题： 1. 是否波长越长，波动性越大？
2. 实物微粒波动性与光波动性的区别是什么？ 或者是实物微粒波动性的特点是什么？
(3) 磁量子数(m)
m可取0，1，2，3，… l ，共2l +1个值。 m值反映了电子云(或原子轨道)在空间的伸展方向
同一亚层内的原子轨道其能量是相同的，称等价轨道或 简并轨道。但在磁场作用下，能量会有微小的差异，因而其 线状光谱在磁场中会发生分裂。
当一组合理的量子数n、l、m确定后，电子运动的波函 数 也随之确定，该电子的能量、核外的概率分布也确定了。
鲍林近似能级图： Pauling根据光谱 实验数据及理论 计算结果，把原 子轨道能级按从 低到高分为几个 能级组。
各能级的能量次序为：
轨道能量排序与n和l的关系：
1. l相同，n不同时 2. n相同，l不同时 3. n不同，l不同时------能级交错现象
当角量子数l相同时，原子轨道的能量随着主量子数n值增大而升高： 1s < 2s < 3s
原子核外电子排布三原则：
Hund 规则： 当电子在等价轨道（能量相同轨道）上分布时，将尽
可能分占等价轨道，且自旋相同。
半满和全满规则： 等价轨道中电子处于全空（s0,p0,d0,f0）、半空(p3,d5,f7)
或全满状态(p6,d10,f14)时能量较低.
泡利不相容原理里不是说每个轨道里得 电子自旋方向相反么？那洪特规则里怎 么写在等价轨道上电子自旋方向相同呢
无机化学1~4章总结
第 1 章 原子结构元素周期表● 波粒二象性● Plank 公式：E = h ν 【光的能量(E ) 频率(ν) 普朗克常量（h ）=6.626×10-34J·s 】 ● 能量量子化：物体只能按hν的整数倍(如1, 2, 3等)一份一份地吸收或释出光能 ● 光电效应：对某一特定金属而言，不是任何频率的光都能使其发射光电子。
每种金属都有一个特征的最小频率(叫临界频率)，低于这一频率的光线不论其强度多大和照射时间多长，都不能导致光电效应。
光的强弱只表明光子的多少，而与每个光子的能量无关。
● 微粒的波动性德布罗依关系式（求运动粒子的波长）：λ=h/p = h/mv 【λ:波长 υ:频率 v ：光速 m ：质量】 应用 Ni 晶体进行电子衍射实验，证实电子具有波动性宏观物体的波长极短以致无法测量，波长难以察觉，主要表现为粒子性，服从经典力学的运动规律 ● 氢原子结构的量子力学模型：波尔模型ν为波数的符号，它定义为波长的倒数，单位常用cm -1; R 为里德伯常量，实验确定为1.097 37×10 5cm -1;n 2大于n 1 ，二者都是不大的正整数 跃迁：ΔE = E 2 － E 1 = h ν波尔理论的不足之处：不能解释氢原子光谱的精细结构；不能解释氢原子光谱在磁场中的分裂；不能解释多电子原子的光谱● 海森堡的测不准原理：Δx ·Δp ≥ h /(4π)● 直角坐标( x, y, z )与球坐标 (r ,θ,φ) 的转换 r : 径向坐标，决定了球面的大小。
θ: 角坐标，由z 轴沿球面延伸至r 的弧线所表示的角度。
φ: 角坐标，由r 沿球面平行xy 面延伸至xz 面的弧线所表示的角度。
),()(),,(),,(ϕθϕθψψY r R r z y x ==波函数 = 薛定锷方程的合理解 = 原子轨道 薛定锷方程：ψπψψψ)(822222222V E hm zyx--=∂∂+∂∂+∂∂◐ 解得的ψ不是具体的数值，而是包括三个常数(n , l , m )和三个变量(r ,θ,φ)的函数式Ψn , l , m (r ,θ,φ);◐ 数学上可以解得许多个Ψn , l , m (r ,θ,φ)，但其物理意义并非都合理;◐ 为得到合理解，三个常数项只能按一定规则取值，很自然地得到前三个量子数。
无机化学大学课件第一章原子结构和元素周期律
• 意义：n 是决定电子层能量高低的主要因素，
n=1表示离核最近，能量最低的第一电子层；n=2表示离核
次近的能量次低的第二电子层，依此类推。能量越低，受核束 缚越大，能量越低。
(2) 角量子数(l)或副量子数(azimuthal quantum number)
电子绕核运动时，不仅具有一定的能量，而且也具有一定
电子层结构的特征，并结合原子参数熟悉元素性质周 期性的变化规律。
图1 道尔顿原子模型
§1.1 原子的含核模型
1. “枣糕模型”： 1903年W.汤姆生(1824~1907)提出， 原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子 则镶在球里，原子受到激发后，电子振动，产生光谱。
图2 汤姆生原子模型
r,q,R rQ qF
r,q,R rYq,
•
解薛定谔方程时，为了方便起见，将直角坐标x,y,z变
换 成 球 极 坐 标 r,q,f ， 这 样 (x,y,z) 就 变 成 了 (r,q,f)=
R(r)Q(q)F(f) ， 将 与 角 度 有 关 的 函 数 合 并 为 Y(q,f) ， 则
要的，或者说，四个量子数确定了，核外电子的运动状态就确
定了。
• (1) 主量子数(n)(principle quantum number)
•
它是用来描述原子中电子出现概率最大区域离核远近的参
数，或者说，它是确定电子层数的。
n 的取值为：1， 2， 3， 4…n等正整数，表示电子层数。
光谱学上常用K，L，M，N…表示电子层数。
数E 就是粒子处在该定态时的总能量。
Figure 9 pherical polar coordinates(r,θ,φ) and Cartesian axes(x, y, z).
大学无机化学经典课件：原子结构
L
M
N
O
P…
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2. 角量子数（l）： 确定电子运动空间
形状的量子数 l 的取值 ：0，1 ，2，3，…，n-1
n
l
1
2
3
4
…
n
0,
0， 1，
0， 1，
0
电子亚 层符号
0， 1
1， 2
2， 3
2，…,n-1
s
s， p
s， p，d
s， p，d, f
36
l =0， s 亚层， 球形
l =1， p 亚层， 亚铃型
粒子具有波粒二象性的假设。并预言了高速运动的电子的
物质波的波长
= h / P = h / mv
1927年，Davissson和Germer应用Ni晶体进行电子衍 射实验，证实电子具有波动性。
二、 波函数与原子轨道
1.
海森堡的测不准关系 ：
测不准原理说明了微观粒子运动有其特殊的
规律，不能用经典力学处理微观粒子的运动，而 这种特殊的规律是由微粒自身的本质所决定的。
率成正比
11
E = h
式中 E 为光子的能量， 为光子的频率，h 为 Planck
常数，其值为 6.62610-34 Js。物质以光的形式吸收或放
出的能量只能是光量子能量的整数倍。 电量的最小单位是一个电子的电量。 电量是量子化的。量子化是微观领域的重要特征，后面我
我们将以上的说法概括为一句话，在微观领域中能量、
为自然数，且 n – 1 l
由解得的 R ( r )、 ( ) 和 ( ) 即可求得波函数
( r，， ) = R ( r ) ( ) ( )
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无机化学 第1章_原子结构与元素周期系
核素
自然界的元素
稳定核素 不稳定核素
多核素元素
同位素丰度：
某元素的各种天然同位素的分数组 成（原子百分比）称为同位素丰度。 例如，氧的同位素丰度为： f（16O）=99.76%，f（17O）=0.04% f,（18O）=0.20%；
对单核素元素，如氟，同位素丰 度为：f（19F）=100%。
1-4-2 玻尔理论
1913年，28岁的Bohr在
爱因斯坦的光子学 普朗克的量子化学 氢原子的光谱实验 卢瑟福的有核模型
的基础上，建立了Bohr理论
Bohr 理论的主要内容
1. 行星模型 假定氢原子核外电子是处在一定的线
性轨道上绕核运行的，正如太阳系的行 星绕太阳运行一样。
这是一种“类比”的科学思维方法。 因此，玻尔的氢原子模型形象地称为行 星模型。
元素的相对原子质量（原子量）是 纯数。
单核素元素的相对原子质量（原 子量）等于该元素的核素的相对原子 质量。
多核素元素的相对原子质量（原 子量）等于该元素的天然同位素相对 原子质量的加权平均值。
加权平均值
加权平均值就是几个数值分别乘 上一个权值再加和起来。对于元素的 相对原子质量（原子量），这个权值 就是同位素丰度。
1u等于多少?取决于对核素12C的一 个原子的质量的测定。
最近的数据是： 1u=1.660566（9）×10-24 g 核素的质量与12C的原子质量1/12 之比称为核素的相对原子质量。核 素的相对原子质量在数值上等于核 素的原子质量，量纲为一。
1-2-4元素的相对原子质量（原子量）
元素的相对原子质量（长期以来称 为原子量）。根据国际原子量与同位素 丰度委员会1979年的定义，原子量是指 一种元素的1摩尔质量对核素12C的1摩 尔质量的1/12的比值。这个定义表明：
《无机化学》课件第一章
第一节 原子的组成与核外电子排布
电子云的角度分布图是通过将|Ψ|2的角度分布部分，即|Y|2随 θ、Φ的变化作图而得到的(空间)图像，它形象地显示出在原子核 不同角度与电子出现的概率密度大小的关系。图1-1(b)是电子云的 角度分布剖面图。电子云的角度分布剖面图与相应的原子轨道角 度分布剖面图基本相似，但有以下不同之处：原子轨道角度分布 图带有正、负号，而电子云的角度分布图均为正值(习惯不标出正 号)；电子云的角度分布图比相应的原子轨道角度分布要“瘦”些， 这是因为Y值一般是小于1的，所以|Y|2的值就更小些。
第一节 原子的组成与核外电子排布
五、 多电子原子结构
多电子原子指原子核外电子数大于1的原子(即除H以外 的其他元素的原子)。在多电子原子结构中，核外电子是如何 分布的呢？要了解多电子中电子分布的规律，首先要知道原 子能级的相对高低。原子轨道能级的相对高低是根据光谱实 验归纳得到的。H原子轨道的能量取决于主量子数n，在多电 子原子中，轨道的能量除取决于主量子数n外，还与角量子 数l有关，总规律如下:
无机化学
第一章 原子结构和元素周期律
原子的组成与核外电子排布 元素周期律与元素周期表 元素基本性质的周期性
第一节 原子的组成与核外电子排布
一、 原子的组成
在20世纪30年代，人们已经认识到原子是由处于原子中 心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。由于原 子核跟核外电子的电量相同，电性相反，所以原子呈电中性。 原子很小，半径约为10-10m；原子核更小，它的体积约为原 子体积的1/1012。如果把原子比喻成一座庞大的体育场，则原 子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁。因此原子内部有相当大 的空间，电子就在这个空间内绕着原子核作高速运动。
第一节 原子的组成与核外电子排布
无机化学,原子结构
光子的能量为跃迁前后两个能级的能量之差，这 - 2.17910
就是跃迁规则，可以用下式来计算任一能级的能量 n 及从一个能级跃迁到另一个能级时放出光子的能量：
E
-18
2
J
1 1 E 2.17910 2 - 2 n n 2 1
-18
Balmer线系
1 1 -1 v 3.289 10 ( 2 - 2 )s 2 n
氢原子的线状光谱
氢原子光谱
然而，直到本世纪初，人们只知道物质在高温或电激励 下会发光，却不知道发光机理；人们知道每种元素有特定的 光谱，却不知道为什么不同元素有不同光谱。
（从上到下）氢、氦、锂、钠、钡、汞、氖的发射光谱
氢光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱。 在可见光区，它的光谱只由几根分立的线状谱 线组成,其波长和代号如下所示：
习原子结构，再学分子结构。
微观粒子microscopic particles
电子属于微观粒子，它围绕原子核运动。 是否像行星围绕太阳转那样的运动？ 对于微观粒子的行为，不能用经典力学来 处理，而要用量子力学来处理.这个物理学的 新分支创始于20世纪20年代。 它的基础是：能量和轨道的量子化（不连 续性）、微粒的波粒二象性、运动规律的统 计性（测不准原理）。在这三大原理的基础 上提出了薛定锷方程。
Louis de Broglie认为：质量为 m ，运动 速度为υ的粒子，相应的波长为：
λ=h/mυ=h/p， h=6.626×10-34J· s，Plank常量。 1927年， Davissson和Germer 应用Ni晶体进行电 子衍射实验，证实 电子具有波动性。
6.2.2 不确定原理
• 海森堡不确定原理
玻尔理论的要点3：
大学《无机化学》第四版_习题答案
1s 2s 2p 3s 3p
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1-32以下哪些原子或离子的电子组态是基态﹑激发态还是不可能的组态？
（a）1s22s2（b）1s23s1（c）1s23d3（d）[Ne]3s23d1（e）[Ar]3d24s2（f）1s22s22p63s1（g）[Ne]3s23d12（f）[Xe]4f7（g）[Ar]3d6
已知射到地面的阳光的最短波长为320nm，NO2气体在近地大气里会不会解离？
1-19氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm，问：它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁？
1-20氦首先发现于日冕。1868年后30年间，太阳是研究氦的物理，化学性质的唯一源泉。
（a）观察到太阳可见光谱中有波长为4338A，4540A，4858A，5410A，6558A
2 0 0 1 1 0 2 1 -1 6 5 5
1-26以下能级的角量子数多大？(a)1s (b)1p (c)4d (d)2d (e)3p (f)3f
1-27 4s﹑5p﹑6d﹑7f﹑5g能级各有几个轨道？
1-28根据原子序数给出下列元素的基态原子的核外电子组态：
(a)K (b)Al (c)Cl (d)Ti(Z=22) (e)Zn(Z=30) (f)As(Z=33)
1-7设全球有50亿人，设每人每秒数2个金原子，需要多少年全球的人才能数完1mol金原子（1年按365天计）？
1-8试讨论，为什么有的元素的相对质量（原子量）的有效数字的位数多达9位，而有的元素的相对原子质量（原子量）的有效数字却少至3～4位？
1-9太阳系，例如地球，存在周期表所有稳定元素，而太阳却只开始发生氢燃烧，该核反应的产物只有氢，应怎样理解这个事实？