原子结构和元.ppt

第 5 章原子结构和
元素周期性
Chapter 5
Atomic Structure
and Periodic
Table of Elements
1.  初步了解原子核外电子运动的近代概念、原子能级、波粒
二象性、原子轨道(波函数)和电子云概念.
2.  了解四个量子数对核外电子运动状态的描述,掌握四个量
子数的物理意义、取值范围.
3.  熟悉 s、p、d 原子轨道的形状和方向.
4.  理解原子结构的近似能级图,掌握原子核外电子排布的一
般规则和 s、p、d、f 区元素的原子结构特点.
5.  会从原子的电子层结构了解元素性质,熟悉原子半径、电
离能、电子亲合能和电负性的周期性变化.
本章教学要求
亚原子粒子 subatomic particles
波粒二象性—赖以建立现代 wave-particle duatity — a
模型的量子力学概念 fundamental concept of quantum
mechanics
氢原子结构的量子力学模型 the qutum mechanical model of the
波尔模型 structure of hydrogenic atom —
Bohr’ model
原子结构的波动力学模型 the wave mechanical model of
the structure of atom
多电子原子轨道的能级 the energy level of many-electron
atoms
基态原子的核外电子排布 grond-state electron configuration
元素周期表 the periodic table of elements
原子参数 atomic parementers
本章教学内容
亚原子粒子(subatomic particles )
化学研究的对象
the object of chemical study
夸克
guark
亚原子粒子(基本粒子)
subatomic particles
( elementary particles)
夸克
质子
中子
原子核
电子
原子
(离子)
纳米
材料
分子
单质
化合物
星体
宇宙
微观
(介观)
(宇观)
宏观
化学研究的对象
哪些是关键性的问题呢?
化学反应的性能问题;化学催化的问题;生命过程中的化学问题.
当今化学发展的趋势大致是:
由宏观到微观,由定性到定量,由稳定态向亚稳态,由经验上升到理论并用理论指导实践,进而开创新的研究.
总之,化学已成为中心学科,与 21 世纪的四个重大课题(能源、材料、环境和生命科学)都有关.
Properties of some subatomic particles
亚原子粒子
原子是化学上最重要、使用最频繁的术语之一, 原是希腊语中意为“不可再分”意思. 随着科学的发展, 道尔顿(Dalton J)于1803年提出了第一个现代原子论, 但他接受了“不可再分”的概念. 随着电子的发现, 接着发现了α粒子、质子和中子, 如果将电子看作原子上掉下的“碎屑”, α粒子就算得上原子分裂的“碎块”了. 人们将组成原子的微粒叫亚原子粒子. 亚原子粒子曾经也叫基本粒子, 近些年越来越多的文献就将其叫粒子. 迄今科学上发现的粒子已达数百种之多,
夸克
名称下夸克上夸克奇夸克粲夸克底夸克顶夸克
符号 d u s c b t
电荷-1/3 +2/3 -1/3 +2/3 -1/3 +2/3
质量均为质子的1/100或1/200 质子的
200倍
发现年代 1974 1977 1995
几种基本粒子的发现
根据 1961 年由盖尔-曼(Gell M-Mann)建立的新模型, 质子和中子都是由更小的粒子夸克组成的, 但现有的理论还不能预言(当然更不用说从实验上证明)电子是可分的.
经典物理学概念面临的窘境(an emba-
rrassment of the concepts of the classical
physics)
波的微粒性(particle — like wave )
微粒的波动性(wave — like particle)
波粒二象性—赖以建立现代模型的量子力
学概念(wave-particle duatity — a fundamen-
tal concept of quantum mechanics)
.