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《张东海老师原子化学学考点总结》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、原子化学学考点总结1第一章原子的基本状况（总结）一、原子的大小和质量1、原子的大小-10各类原子有不同的直径，其数目级均为10m.2、原子的质量在物理和化学学上原子的质量一般用它们的相对质量来表示，质量单12位为C的质量的1/12。二、原子的组成1、E.原子核式结构模型原子是由原子核和核外电子组成：原子核处于原子的中心位置，其直径-15-14在10m到10m之间，原子核带正电荷，其数值为原子序数乘单位电荷-10数值；电子分布在原子核外，分布直径为10m。2、E.原子核式结构模型的验证1）、库仑散射公式（1）式中：M为α粒子的质量，v为
2、α粒子的速率，Z为原子核的电荷数，θ为散射角，b为碰撞参数。公式（1）未能直接和实验进行比较。2）、E.散射公式?d??()()（2）??2?式中：dσ称为微分散射截面，其数学意义是α粒子散射到θ-θ+dθ之间立体角为dΩ内每位原子的有效散射截面。公式的实用范围θ=450-1500.3、原子核的大小恐怕借助E.散射理论可以恐怕出原子核的大小，即α粒子距原子核的近来距离：?(1?)m??2?()2因为E.散射公式在θ=1500时仍有效，所以取θ=1500
3、。3第二章、原子的基态和幅射（玻尔氢原子理论）一、玻尔理论1、玻尔理论的基础1）、氢原子波谱的经验规律氢原子波谱的波数的通常规律：~11v?R(?)（1）H2222mn式中:m=1,2,3,…;对每一个m,n=m+1,m+2,m+3,….4354）、原子的核式结构模型2、玻尔理论电子绕原子核运动体系的总能量：21ZeE??（2）4??2r0考虑到波谱的通常规律，（1）式两侧同乘hc则有：~?h??hcR(?)???(?)(3)假如原子幅射前的能量E2,幅射后的能量为E1(E1
4、,(4)式，原子的能量取正数，则有：hcRHE??(5)2n考虑到原子的结构，玻尔提出下述假设：4假设1：原子中才能实现的电子轨道必须符合下述条件E??13.6eV1由氢原子波数公式，可以得出氢原子的里德伯常数：242?meR?H23(4??)hc0考虑到原子核的质量不是无限大的，原子核也是运动的，则里德伯常数变为：242?me1111R???m(4??)01?1?MM-1R??3、玻尔理论的验证-101）氢原子的第一玻尔直径的理论值为a1=0.529×10m，这与原子的大小的数目级是一致的。2）氢原子的电离电势为13.6eV,这一结果和实验一致
5、。3)里德伯常数的理论值与实验值一致。4）J.Frank,G.Hertz实验否认原子基态的存在5）史特恩-盖拉赫实验证明原子的角动量是量子化的4、玻尔理论的改进-索末菲椭圆轨道理论1）量子化条件：?p?d??n?hnφ=1,2,3,…,n?prdr?nrhnr=n-1,n-2,…,0nhp?mr2?????2?p?mr?r52）轨道的大小与能量24???(n?n)?nr?224???ha0101b?(n?n)n?nnr??22?4??n???an?nnr?n?n?nr?2422?meZE??n222(4??)nh05、玻尔的量子理论与精典理
6、论的对应关系1)能量对应关系按精典电磁理论，电子绕原子核做圆周运动，不断幅射能量，体系能量不断减少。能量是连续变化的。根据玻尔量子理论原子物理公式，体系能量的变化为：2112(n?m)(n?m)?E?RhcZ(?)?RhcZn,当n很大，?n?n?m??n时，2112?n?E?RhcZ(?)?2RhcZ}n,当n??,?n?1，?E?0,能量可以说是连续变化的，量子化的特点消失。2）幅射频度对应关系精典幅射频度：?3n量子幅射频度：62(m?n)(m?n)??当n很大，?n?n?m??n时原子物理公式，2?n??2RcZ?n???1,2,3
7、,...3n??f??当n很大，?n?n?m??n时，量子频度等于发射体圆周运动的频度及其高次谐频，量子理论与精典理论一致。当n不大时，量子频度与精典频度不符合，但有一一对应关系。3）对应原理的通常描述对于一个具有一维自由度量子体系，其作药量为J??pdq?nh假如体系的状态发生改变，则体系的能量、作药量也发生改变。?E?E所以：???n?????J?J对于一维简谐振子，振子震动一周的作药量为J??pdx??2m(E?U)dxdJ??dt?所以振子震动的频度：f??对于复杂的震动，其震动的频
