第七章 元素通论

二、微观粒子的运动规律
1 波粒二象性 2 波函数和电子云 3 四个量子数
三、波函数和电子云的空间图象
1 电子云径向分布图 2 波函数角度分布图
原子结构 Atomic Structure
• 历史发展 • 实验基础
(自学，普化原理和 atom-a.pdf)
• 基本结构
Particle Proton Neutron Electron
2、波函数（）和 Schrődinger方程
1926年，奥地利 Schrődinger Schrődinger 方程（对于单电子体系）： 2/x2 + 2/y2 + 2/z2 + 82m/h2(E-V) = 0
其中，波函数，反映了电子的波性；m(质量)， E(动能)，V(势能)，等反映了电子的粒性。
能量 E = h
动量 P = h/
E, P
粒性
，
波性
De Broglie关系 = h / P = h / (mv)
[例]： 子弹，m = 2.5 × 10-2 Kg, v = 300 ms-1; 电子，me = 9.1×10-31 Kg, v = 5.9×10-5 ms-1;
波长： 子弹 = h / (mv) = 6.6×10-34 / (2.5 × 10-2 300)
Location Nucleus Nucleus Around nucleus
Charge +1 0 -1
Mass(amu) 1.0 1.0 0.00055
关键问题： 电子排布及其与化学性质之间的关系
原子(Atom)
• 电子和原子核：带正电原子核和电子，静电吸引。形 成化学键时，电子运动发生改变，原子核不变。
1 9/2 绪论(1) 气体、液体(1) 11/2 Байду номын сангаас力学初步(2)

❖对大学期间的后续课程有用。 ❖对毕业以后的工作有用。
❖化学与我们的生活息息相关。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
药学（Pharmacy）：是研究药物的结构特 征、理化性质、同时又要了解药物进入体内后的 生理效应，毒副作用以及生物转化等内容的一门 学科。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
5. 为什么药学专业的学生要学习“无机化学”？
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
6. 我们的“无机化学”与中学化学有什么联系和不同？
中学
•理论性更强，更抽象 •更注重定量处理 •对于元素性质的介绍更深入，更有针对性
大学
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
1.化学的分支
基础化学
化学
应用化学
无机 有机 分析 物化 工业 农业 环境 食品 药品 医用
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
2. 无机化学的定义
无机化学是以元素周期系和近代化学理 论为基础，研究元素的单质及其化合物（碳 氢化合物及其衍生物除外）的组成、结构、 性质和无机化学反应过程的科学。

15
1.1 原子结构的认识历程
但是对于在原子和分子中，具有上述速度和速度不确 定度的电子，其位置的不确定度就不能忽略：
由不确定度关系可见，微观粒子的位置和速度不可能同 时有确定值，正好说明它不存在确定的运动轨道，这也正是 具有波动性的微观粒子本质上区别于宏观物体的标志。
16
1.2 原子核外电子运动状态的描述 （一）电子云的概念
2
1.1 原子结构的认识历程
道尔顿原子说
早在19世纪初，Dalton（道尔顿）提出原子学说： 1. 元素的最终组成者是原子； 2. 原子不可再分，是化学变化中保持不变的质点； 3. 同种元素的原子具有相同的原子质量和性质； 4. 原子以整数比结合成化合物。
Dalton（1766-1844） “近代化学之父”
1s22s22p63s23p63d54s1，3d5为半充满。
29Cu填充顺序为：1s 22s22p63s23p63d104s1，而不是
1s22s22p63s23p63d94s2。
29
原子
Cr Mo Cu Ag Au
能级排列序列
[Ar] 3d 4 4s 2 [Kr] 4d 4 5s 2 [Ar] 3d 9 4s 2 [Kr] 4d 9 5s 2 [Xe] 4f 145d 9 6s 2
4
“太阳-行星”式原子模型
1911年，Rutherford （卢瑟福）提出“ 太阳-行星”原子模型： 1. 所有原子都有一个核即原子核；
1.1 原子结构的认识历程
2. 核的体积只占整个原子体积极小的一部分；
3. 原子的正电荷和绝大部分质量集中在核上；
4. 电子像行星绕着太阳那样绕核运动。
5
1.1 原子结构的认识历程

南昌职业大学专科《无机化学》课程标准目录一、课程性质与任务 (2)（一）课程基本信息 (2)（二）课程性质 (2)（三）课程任务 (2)二、专业核心素养与课程目标 (2)（一）专业核心素养 (2)（二）课程目标 (2)三、课程结构 (3)（一）课程模块 (3)（二）学时安排 (4)四、课程内容 (5)（一）基础模块 (5)（二）拓展模块 (5)五、学业质量 (5)（一）学业质量内涵 (5)（二）学业质量水平 (6)（三）考核方式 (6)六、课程实施 (6)（一）教学要求 (6)（二）学业水平评价 (7)（三）教材编写要求 (7)（四）课程资源开发与学习环境创设 (7)（五）教师团队建设 (7)（六）对学校实施本课程的要求 (8)附录教学设备设施配备要求 (8)一、课程性质与任务（一）课程基本信息（二）课程性质无机化学课程是药品类学科专业的一门重要基础理论课程。

其目的是培养学生具有解决一般无机化学问题的能力，培养学生的创新意识和科学品质，为学习后续课程打下良好基础。

通过课堂讲授、自学与讨论，理解和掌握元素周期律、近代物质结构理论、化学热力学及动力学、溶液中的酸碱平衡、氧化还原平衡、沉淀平衡和配位平衡四大平衡等初步知识，并在原理的指导下，了解化学变化中物质组成、结构和性质的关系，初步从宏观和微观的不同角度理解化学变化基本特征，掌握常见元素及化合物的主要性质、结构、变化规律和用途。

（三）课程任务通过本课程的学习，要求学生掌握物质结构的基础理论，酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应和配位反应的基本理论和基础知识。

掌握重要元素的单质及其化合物的主要性质。

培养学生具有解决一般无机化学问题和化学计算的能力，并重视对学生进行思维能力、学习方法和自学能力的额培养。

提高学生分析问题和解决问题的能力。

为学习分析化学有机化学和物理化学，以及药物分析、生物化学和环境化学等后继课程打下基础。

二、专业核心素养与课程目标（一）专业核心素养化学是自然科学的一种，主要在分子、原子层面，研究物质的组成、性质、结构与变化规律，创造新物质。