普通化学 第五章 物质结构基础

机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非

到十九世纪末，随着科学技术的发展，发现了电子， 英国的汤姆逊(Thomson)和美国的密立根(Milikan R.A) 分别于1897年和1909年用实验确定了电子的电荷和质量。 修正了原子不可再分的观念。围绕着原子和电子的构成 关系以及电子在核外如何运动等问题，1903年，汤姆逊 提出了它的关于原子结构 的“蛋糕”模型，认为原子 是由均匀分布的正电球体及沉浸在其中的电子组成就像 葡萄子均匀的嵌在蛋糕上一样。
普通化学课件第五章原子结构与周期 系
第五章 原子结构和周期系
(Atomic Structure and the periodic table)
（引言）物质结构的研究对于化学乃至整个自然 科学的研究来说，相当于基石的作用。因为结构决 定性质，只有深入了解物质的深层结构，才有可能 深入把握物质的性质及其变化规律。
量 子 化— 学化 学 键 （ 化 学 反 应 中
物
质
结
构 结
构
电子运动状态的变化 化— 学分 子 和 晶 体 的 结 构 、
）
结构与性能之间的关系
原子结构理论发展简史： 道尔顿（英）——1803.原子论
“近代化学之父”
汤姆逊（英）——1897.发现电子。“蛋糕”模型 1906.获Nobel奖
卢瑟福——1911.“行星式模型” 解释了散射现 象
Planck常数）。一束单色光，有n个光子，具有的能
量E = n·h（nN，Einstein光子学说）。
§5.1 氢原子光谱和玻尔理论
(Spectrum of the hydrogen atom and Bohr’s model )
一、氢原子光谱(Spectrum of the hydrogen atom)
爱因斯坦的光子学说

第
5章
物质结构基础
本章学习要求
1. 了解原子核外电子运动的基本特征，明确量子数 的取值规律，了解原子轨道和电子云的空间分布。 2. 掌握核外电子排布的一般规律及其与元素周期 表的关系。 3. 了解化学键的本质及键参数的意义。 4.掌握杂化轨道理论的要点，能应用该理论判断常 见分子的空间构型、极性等。
2 0. 1. 2 3d xz 3d xy 3d yz 3d x2 y 2 3d z 2
波函数的空间图象就是原子轨道，而原子轨 道的数学表示式就是波函数 。
n.l.m（r. .） R( r ) Y( . )
R( r ) -----只随极径r变化，称为波函数的径向部分 Y( . ) -----只随角度θ、 变化，称为波函数
电子衍射实验示意图
1927年，粒子波的假设被电子衍射实验所证实。
晶片光栅
定向电子射线 衍射图象
附图5.1 电子衍射示意图
1926年，奥地利物理学家薛定谔（Schrö dinger）提出了微 观粒子运动的波动方程，即薛定谔方程：
2 2 2 8 2 m ( E V ) 0 2 2 2 2 x y z h
三个量子数的取值规律
通常将 l =0、1、2、3的波函数（原子 轨道）分别叫做s、p、d、f 轨道 （3）、磁量子数m 取值：m=0、 ± 1、± 2、± 3、……±l 共 可取（2 l+1）个值 物理意义：m值基本上反映了波函数的空 间取向。
n 1 2 3
l 0 0 1 0 1
2．电子云的径向分布图
2 D ( r ) r R(r )对r作图， 电子云的径向分布函数
反映了在核外空间距核不同距离的各薄球壳 内电子出现几率的相对大小，这种图形称为： 电子云的径向分布图。 结论： （1）、波尔理论是量子力学研究结果的 粗略近似。

有机化学的发展推动了其他相关领域 的发展，如生物学、物理学和工程学 等。
有机化学在农业、医药、材料科学、 能源等领域中发挥着重要作用，为解 决人类面临的许多挑战提供了解决方 案。
有机化学的基本概念
共价键
01
有机化合物中的碳原子通过共享电子形成共价键，这是有机化
合物稳定性的基础。
官能团
02
有机化合物中具有特定性质的原子或原子团，如羟基、羧基、
有机化学的定义
有机化学是一门研究有机化合物 的组成、结构、性质、合成及其
应用的科学。
有机化合物是指含碳元素的化合 物，除了少数简单的含碳化合物 ，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸
、碳酸盐等。
有机化学的研究范围涵盖了天然 有机化合物、合成有机化合物以
及与碳相关的无机化合物等。
有机化学的重要性
有机化学与人类生活密切相关，许多 重要的化学品、材料和能源都来源于 有机化合物。
共价键
总结词
共价键是原子之间通过共享电子形成的化学键。
详细描述
共价键的形成是由于原子之间通过共享电子，使双方都达 到稳定的电子构型。共价键的特点是具有方向性和饱和性 ，对物质的物理性质和化学性质有重要影响。
总结词
共价键的强弱与原子的电负性差值和原子轨道的重叠程度 有关。
详细描述
电负性差值越大，原子之间的电子偏向越明显，共价键越 不稳定。原子轨道重叠程度越大，电子云的交盖程度越大 ，共价键越稳定。
能够运用化学键合理论解释化学反应的机理
内容预览
01
02
03
04
化学键合的本质和类型
离子键和共价键的形成 与特点
金属键和分子间作用力 的概念与特点
化学键合与物质性质的 关系