• 定义 一种元素的1摩尔质量对核素12C的1摩尔质量
的1/12的比值(国际原子量与同位素丰度委员会1979
年)
• 特征 相对原子质量是纯数
单核素的相对原子质量等于该元素核素的相对原
子质量
多核素元素的相对原子质量等于该元素的天然同
位素相对原子质量的加权平均值
• 计算
Ar= ∑fi Mr,i fi ： 同位素分度
1-3 原子的起源和演化*
Mr,i：同位素的相对原子量
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• 注意
取决于各种核素的相对原子质量及某元素 的同位素丰度的测量准确性。单核素元素只 有一种同位素，其相对原子量十分准确；同 位素丰度特别大的元素，其同位素丰度的不 确定性对它们原子量的准确性已影响较小； 但对于几个同位素丰度都较大的元素，其原 子量的不确定性就高
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1-2 相对原子质量（原子量）
1-2-1 元素、原子序数和元素符号 • 元素 ---具有一定核电荷数的原子 • 原子序数 ---按元素的核电荷数进行排序所得的序号 • 元素符号 ---元素的记号 元素数目：119号元素，其中109号以前自然存在， 110-116、118、120、122人造元素 IUPAC---International Union of Pure and Applied Chemistry STM --- Scanning Tunneling Microscopy
不能正确给出许多元素的原子量。如设氢的原子量为1，作 为相对原子质量的标准，已知水中氢和氧的质量比是1:8，若水 分子是由1个氢原子和1个氧原子构成的，氧的原子量是8，若 水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，氧的原子量便是16。 道尔顿武断地认为，可以从“思维经济原则”出发，认定水分 子由1个氢原子和1个氧原子构成，因而就定错了氧的原子量。
• 1785年: 拉瓦锡 (Lavoisier) 用实验证明了质量守恒定律—化学反应发生了物质 组成的变化，但反应前后物质的总质量不变
• 1797年: 希特 (Richter) 发现了当量定律
• 1799年: 普鲁斯特 (Proust) 发现了定比定律，来源不同的同一种物质中元素的 组成不变
• 19世纪初: 道尔顿创立了化学论
（1）要点：
• 每一种化学元素有一种原子
• 同种原子质量相同，不同种原子质量不同
• 原子不可再分，一种原子不会转变为另一种原子
• 化学反应只是改变了原子的结合方式
（2）优点与缺点：
• 道尔顿提出了原子量的概念，并且解释了当时已知 的化学反应的定量关系 ---倍比定律
化学和材料工作者着眼于化学变化，而化学变化则以 原子相互作用为基础的。通常在化学变化中，原子核不发 生变化。那么什么在变呢？电子的运动状态在变，通俗地 说，是核外电子在“跳来跳去”，所以研究核外电子的运 动的规律是研究者探索的重要问题。
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1-1 道尔顿原子论
1. 原子论发展简史 • 古希腊哲学家德谟克利特（Democritus)臆
想出原子是物质最小的，不可再分的，永存 不变的微粒。 • 17至18世纪，波意耳第一次给出了化学元素 的定义—用物理方法不能再分解的最基本的 物质组分，化学相互作用是通过最小微粒进 行，一切元素都是由这样的最小微粒组成。
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• 1732年: 尤拉 (Euler) 提出自然界存在多少种原子，就有多少种元素
• 却不能给出许多元素的原子量，但是原子论极大地
推动了化学的发展
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道尔顿提出了原子量的概念，实质上就是原子相对质量的 概念，并用大量实验测定了一些元素原子的相对质量。
道尔顿用自己的原子论导出了倍比定律—若两种元素化合得 到不止一种化合物，这些化合物中元素的质量比存在整数倍的 比例关系—例如实验证实，碳和氧有2种化合物—一氧化碳和二 氧化碳，其中碳与氧的质量比是4:3和8:3。
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• 单位
原子质量单位为u，1u等于核素12C的原子 质量的1/12。以u为单位的某核素一个原子的 质量称为该核素的原子质量，简称原子质量
核素的质量与12C的原子质量的1/12之比称 为核素的相对原子质量，数值上等于核素的原 子质量
1u=1.660566（9）×10-24 g
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1-2-4 元素的相对原子质量（原子量）
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1-2-2 核素、同位素和同位素丰度
（1）核素(nuclide)---具有一定质子数和一定中子数的 原子称为一种核素
• 分类
稳定核素 --- 单核素元素和多核素元素
放射性核素 • 核素符号
162C 质量数
质子数
（2）同位素(isotope)---具有相同核电荷数，不同中子 数的核素互称同位素，这些核素在周期表中占同位置
• 表示 16O、17O 、18O
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• 分类 稳定同位素 放射性同位素： 天然和人造放射性二类之分
• 同位素丰度 某元素的各种天然同位素的分数组成（原子百分
比 ） 。 氧 的 同 位 素 丰 度 为 ： f(16O)=99.76%, f(17O)=0.04%, f(18O)=0.20%，而单核素元素如氟， 同位素丰度为f(19F)=100%。有些元素的同位素丰 度随取样样本不同而涨落，通常所说的同位素丰度 是指从地壳（包括岩石、水和大气）为取样范围的 多样本平均值。若取样范围扩大，需特别注明。
第一篇 物质结构基础
第一章 原子结构与元素周期系
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近代化学达到了对物质的原子、分子水平的认识，那 么在19世纪初,电子、x－射线、放射性的发现，则拉开了 探索原子、分子内部微观结构的序幕，使化学进入到一个 新的境界。原子结构和分子结构是结构化学研究的课题, 也是无机化学的基本理论。这两部分内容对如何解释和揭 示化学反应的本质是很重要的。
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1-2-3 原子的质量
• 特征 原子的质量很小，不等于构成它的质子和中 子质量的简单加和，存在质量亏损。 例：1摩尔氘原子的质量比1摩尔质子和1摩尔中子 的质量和小0.00431225g。该差值等于核子结合 成原子核释放的能量---结合能。 不同数量的核子结合成原子释放的能量与核子 的数量不成比例。比结合能是某原子核的结合能 除以其核子数，比结合能越大，原子核越稳定。