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Bohr原子结构理论
Plank量子论(1900年)： 微观领域能量不连续。
Einstein光子论(1903年)： 光子能量与光的频率成正比
Ｅ＝hν Ｅ—光子的能量 ν—光的频率 h—Planck常量， h =6.626×10-34J·s
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氢原子的玻尔模型
（1）核外电子只能在有确定半径和能量的 轨道上运动。电子在这些轨道上运动时不辐射 能量也不吸收能量。电子处于一种“定态” 。
❖ 原子不可分割的的观点不攻自破了。他获 得1906年诺贝尔物理学奖。
枣糕模型6
原子行星模型 E .Rutherford (1871~1937，英国)
❖ Thomson最器重的学生E .Rutherford 通过α 粒子 （带正电的氦离子流）穿过金箔时，部分 α粒子发生散射的实验证明，Thomson 所说带 正电的连续体实际上只是一个非常小的核。
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（2）在一定的轨道上运动的电
子具有一定的能量（E），E 只能
取某些由量子化条件决定的数值，
而不能处于两个相邻轨道之间。氢
原子核外电子的能量公式为：
E
Z2 n2
2.18 1018 J
（n
=
1，2，3，4…）
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Bohr的卓越贡献： 成功解释了H原子光谱产生的原因，他的计算值与实验数
据极为接近，他使物理和化学统一到了量子理论基础上来， 把化学推向一个更高更新的层次，他的理论是原子结构发展 史上的一个里程碑。荣获1922年诺贝尔物理学奖 。
1808年发表《化学哲学新体系》论文，提出了“近代原 子论”。
他把古代哲学的原子论和化学中的具体实物的组成联系起来， 提出原子具有不同种类和一定相对重量，原子形成各种物质的 理论，使化学进入一个新时代。恩格斯说：“化学中的新时代 是随着原子论开始的” 。
简明、深刻地说明了质量守恒定律、定组成定律、倍比定律， 受到科学界重视和承认。缺点：原子不可分割——没有结构的 固体小球。
的基础上，建立了原子 结构的初步量子理论。 即 Bohr理论。
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氢原子光谱 不连续光谱,即线状光谱
Hδ Hγ 410.2 434.0 7.31 6.91
Hβ 486.1 6.07
Hα 656.3
/nm ( 1014 ) /s1
4.57
c 光速 c 2.998108 m s1
特征: ①不连续的、线状的; ②是很有规律的。
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原子不可分割吗？ J .J .Thomson (1856~1940，英)
❖ 十九世纪末电子和放射性的发现，才使人 类打开原子结构的大门。英国剑桥大学卡 文迪许实验室主任J .J .Thomson 应用磁 性弯曲技术证明阴极射线是带负电的微 粒—电子。
❖ 1904年，他提出了原子“布丁(枣糕)模 型”：原子是一个平均分布着正电荷的粒 子，其中镶嵌着许多带负电的电子。
不确定原理
薛定谔(奥) E.Schrödinger
1887~1961 薛定谔方程
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量子力学的概念
1. 光的波粒二象性
光的干涉、衍射等现象说明光具有波动性； 而光电效应、原子光谱又说明光具有粒子性。 因此，光具有波动和粒子两重性质，称为光的波粒二象性。
2. 德布罗依波（de Broglie waves）
Bohr理论的缺陷： 未能冲破经典物理学的束缚，用适合于宏观世界的牛
顿力学解释微观世界运动规律。不能解释多电子原子光 谱,甚至不能说明氢原子光谱的精细结构。属于旧量子 论。
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核外电子运动状态的现代概念
德布罗意(法) L. de Broglie 1892~1987 波粒二象性
海森堡(德) W. Heisenberg 1901~1976
几种物质的德布罗依波长
物质 慢速电子 快速电子
α粒子 1g小球
垒球 地球
质量/g 9.1×10-28 9.1×10-28 6.6×10-24
1.0 2.1×102 6.0×1027
速度/cm·s-1 5.9×107 5.9×109 1.5×109 1.0 3.0 ×103 3.4 ×104
λ/m 1.2×10-9 1.2×10-11 1.0×10-15 6.6×10-29 1.1×10-34 3.3×10-61
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第一节 核外电子运动状态及特征 一、原子结构的认识史和旧量子论
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原子结构的认识史
Dalton原子学说 (1803年)
Thomson“布丁”模型 (1904年)
Rutherford核式模型 (1911年)
Bohr电子分层排布模型 (1913年)
量子力学模型(1926年) 4
近代原子论: J.Dalton（1766~1844,英)
德布罗依在光的波粒二象性启发下，于1924年提出一个 大胆的假设：实物微粒（如电子、原子等）也具有波粒二象 性。也就是说，实物微粒除具有粒子性外，还具有波的性质， 这种波称为德布罗依波或物质波。他认为，对于质量为m， 速度为v的微粒，其波长λ可用下式求得：
h h
p mv
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微观粒子具有物质波，宏观物体也有物质波，但极微 弱，可以认为不表现出波动性。请看下表
第10章 原子结构
§ 10.1 核外电子运动状态及特征 § 10.2 氢原子的波函数和量子数 § 10.3 多电子原子的核外电子排布 § 10.4 原子的电子组态与元素周期
表 § 10.5 核医学简介
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本章教学要求
原子是由原子核和核外电子组成。化学反应中， 原子核不发生变化，只涉及核外电子的运动状态 的改变，本章重点研究: 核外电子的运动状态及其特征 氢原子的波函数(量子数、图形) 多电子原子的原子结构(电子组态) 原子的电子组态与元素周期表
波动性 显著
不明显
物质波是一种怎样的波呢？
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德布罗依的假设在1927年为戴维逊（C.T.Divission） 和革麦（L.H.Germeer）的电子衍射实验所证实。
照
电子源
镍晶体（光栅）
相
底
版
电子衍射示意图
又根据衍射实验得到的电子波的波长也与按德布罗 依公式计算出来的波长相符。
❖ 1911年提出了“行星系式”原子模型：原子 核好比是太阳，电子好比是绕太阳运动的行星， 电子绕核高速运动。
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旧量子论 N. Bohr （1885~1962，丹麦）
E .Rutherford 的学生
1913年， Bohr在
氢原子的光谱实验 爱因斯坦的光子学说 普朗克的量子化学说 卢瑟福的有核模型