1.1 原子結(jié)構(gòu)模型課件高二下學(xué)期魯科版（2019）選擇性必修2

第一章第1節(jié)

原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)1.1原子結(jié)構(gòu)模型魯科

公元前400多年前，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為：把構(gòu)成物質(zhì)的最小單位叫原子。提起原子，你想象中的原子結(jié)構(gòu)是什么樣子？20世紀(jì)初期以前人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的幾種模型1803道爾頓——實(shí)心球模型1904湯姆遜——棗糕模型1911盧瑟?！耸侥Ｐ褪鞘裁醋C據(jù)/新發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展？實(shí)心球體；不能毀滅；不可再分電子平均分布；與正電荷相互抵消；電子受到激發(fā)會(huì)離開原子原子內(nèi)部大部分是空的；中間有一個(gè)幾乎集中了所有原子的質(zhì)量且體積很小、帶正電的原子核；帶負(fù)電的電子在核外空間繞核做無(wú)規(guī)則高速運(yùn)動(dòng)20世紀(jì)初期以前人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的幾種模型同：不可分可分1858發(fā)現(xiàn)陰極射線：由原子“電離”出來(lái)的一種帶負(fù)電的粒子流1897年湯姆生測(cè)定了陰極射線粒子荷質(zhì)比，并將其命名為“電子”實(shí)驗(yàn)證據(jù)尋找模型發(fā)展證據(jù)與發(fā)展方向電中性電中性異：同：均勻分布質(zhì)量和正電荷高度集中于核尋找模型發(fā)展證據(jù)與發(fā)展方向電中性、可分電中性、可分實(shí)驗(yàn)證據(jù)模型修正對(duì)證據(jù)的解釋異：繼承發(fā)展整體電中性正負(fù)電荷分離、質(zhì)量和正電荷集中于核整體電中性猜想/提出模型實(shí)驗(yàn)/證據(jù)修正模型/重新猜想再求證尋找模型發(fā)展證據(jù)與發(fā)展方向科學(xué)探究：可分整體電中性可分不可分……

光譜：用儀器將物質(zhì)吸收或發(fā)射的光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度分布記錄下來(lái)，得到光譜。連續(xù)光譜：無(wú)數(shù)波長(zhǎng)連續(xù)的光形成。線狀光譜：具有特定波長(zhǎng)的光形成。光譜學(xué)小知識(shí)波長(zhǎng)分布是連續(xù)的，沒有斷層，無(wú)法分開波長(zhǎng)分布不連續(xù)；譜線彼此分離

電子繞核旋轉(zhuǎn)形成環(huán)形電流，必然對(duì)外輻射電磁波（放出能量）推論受核吸引，電子運(yùn)動(dòng)半徑會(huì)連續(xù)縮小推論結(jié)果事實(shí)存在電子落到核上，原子坍塌連續(xù)地釋放出能量，形成連續(xù)光譜穩(wěn)定氫原子——線狀光譜矛盾！穩(wěn)定猜想固定區(qū)域，即有軌事實(shí)存在線狀光譜不同軌道，能量不同，不同軌道之間“跳躍”模型修正玻爾線性軌道模型模型的猜想與新的發(fā)展強(qiáng)行規(guī)定電子在軌道上運(yùn)動(dòng)不對(duì)外輻射能量線性軌道模型的基本內(nèi)容半徑不同，能量不同：離核由近及遠(yuǎn)，能量由低到高，且能量不連續(xù)（量子化）放出能量吸收能量電子在具有確定半徑的軌道上運(yùn)動(dòng)（電子層n=1,2,3…）氫原子光譜是線狀光譜n=4n=3n=2n=1吸收能量輻射能量基態(tài)激發(fā)態(tài)繞核分層排布線性軌道模型的應(yīng)用無(wú)軌繼承發(fā)展繞核解釋小結(jié)對(duì)物質(zhì)化學(xué)成分和化學(xué)反應(yīng)過程的研究α粒子散射實(shí)驗(yàn)“陰極射線”的發(fā)現(xiàn)氫原子光譜經(jīng)歷不斷“實(shí)踐→認(rèn)識(shí)→再實(shí)踐→再認(rèn)識(shí)……”的科學(xué)探究過程，在繼承的基礎(chǔ)上，將原子由大到小進(jìn)行拆分，再到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由混亂到分離，由無(wú)序到有軌發(fā)展證據(jù)（推動(dòng)力）模型發(fā)展方向量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述模型貢獻(xiàn)

1、指出電子所處的軌道的能量是量子化（不連續(xù)）的，提出電子層。2、闡明了原子光譜源于核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷。3、成功的解釋了氫原子光譜是線狀光譜的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

線性軌道模型核式模型量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述在氫原子中：n=2n=1躍遷只能得到一條譜線實(shí)驗(yàn)事實(shí)精細(xì)光譜中，兩條靠得很近的譜線在鈉原子中：n=4n=3躍遷只能得到一條譜線線性軌道模型的推論矛盾！量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述同一電子層能量可能不同同一電子層，存在不同能級(jí)（電子亞層），能級(jí)不同，能量不同拆分有外加磁場(chǎng)時(shí)，相同科學(xué)發(fā)現(xiàn)同一能級(jí)，電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也并不完全相同（運(yùn)動(dòng)取向）再拆分n=2n=1躍遷氫原子精細(xì)光譜多條譜線實(shí)驗(yàn)證據(jù)猜想模型修正模型再修正能級(jí)電子躍遷譜線可繼續(xù)分裂電子層(n)每層所含能級(jí)數(shù)=電子層數(shù)原子軌道數(shù)目=n2n越大，能量越高；無(wú)外磁場(chǎng)條件下，同一能級(jí)，能量相同量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述原子軌道(s、p、d、f…)能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f………………1（K）2（L）3（M）4（N）1s2s2px、2py、2pz4s3px、3py、3pz3s4px、4py、4pz包含五個(gè)原子軌道包含五個(gè)原子軌道包含七個(gè)原子軌道量子力學(xué)中，原子軌道可以以圖形的方式在直角坐標(biāo)系中形象呈現(xiàn)s軌道p軌道（球型對(duì)稱）啞鈴型，3個(gè)原子軌道，沿x、y、z三個(gè)垂直方向量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述d軌道是花瓣形的；f軌道形狀更復(fù)雜。量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述線性軌道模型量子力學(xué)氫原子精細(xì)光譜電子層能級(jí)原子軌道多電子原子光譜繼承發(fā)展自旋量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述

量子力學(xué)中原子軌道的含義與玻爾軌道含義完全不同，既不是圓周軌道，也不是經(jīng)典意義上的固定軌跡。量子力學(xué)指出，電子在核外空間各處都可能出現(xiàn)，但出現(xiàn)的概率不同，可以算出它們的概率密度分布。1s軌道2p軌道電子云點(diǎn)的疏密程度代表了電子在該區(qū)域出現(xiàn)的概率大?。狐c(diǎn)密集：電子在此處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率