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《張東海老師原子化學學考點總結》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、原子化學學考點總結1第一章原子的基本狀況（總結）一、原子的大小和質量1、原子的大小-10各類原子有不同的直徑，其數目級均為10m.2、原子的質量在物理和化學學上原子的質量一般用它們的相對質量來表示，質量單12位為C的質量的1/12。二、原子的組成1、E.原子核式結構模型原子是由原子核和核外電子組成：原子核處于原子的中心位置，其直徑-15-14在10m到10m之間，原子核帶正電荷，其數值為原子序數乘單位電荷-10數值；電子分布在原子核外，分布直徑為10m。2、E.原子核式結構模型的驗證1）、庫侖散射公式（1）式中：M為α粒子的質量，v為
2、α粒子的速率，Z為原子核的電荷數，θ為散射角，b為碰撞參數。公式（1）未能直接和實驗進行比較。2）、E.散射公式?d??()()（2）??2?式中：dσ稱為微分散射截面，其數學意義是α粒子散射到θ-θ+dθ之間立體角為dΩ內每位原子的有效散射截面。公式的實用范圍θ=450-1500.3、原子核的大小恐怕借助E.散射理論可以恐怕出原子核的大小，即α粒子距原子核的近來距離：?(1?)m??2?()2因為E.散射公式在θ=1500時仍有效，所以取θ=1500
3、。3第二章、原子的基態和幅射（玻爾氫原子理論）一、玻爾理論1、玻爾理論的基礎1）、氫原子波譜的經驗規律氫原子波譜的波數的通常規律：~11v?R(?)（1）H2222mn式中:m=1,2,3,…;對每一個m,n=m+1,m+2,m+3,….4354）、原子的核式結構模型2、玻爾理論電子繞原子核運動體系的總能量：21ZeE??（2）4??2r0考慮到波譜的通常規律，（1）式兩側同乘hc則有：~?h??hcR(?)???(?)(3)假如原子幅射前的能量E2,幅射后的能量為E1(E1
4、,(4)式，原子的能量取正數，則有：hcRHE??(5)2n考慮到原子的結構，玻爾提出下述假設：4假設1：原子中才能實現的電子軌道必須符合下述條件E??13.6eV1由氫原子波數公式，可以得出氫原子的里德伯常數：242?meR?H23(4??)hc0考慮到原子核的質量不是無限大的，原子核也是運動的，則里德伯常數變為：242?me1111R???m(4??)01?1?MM-1R??3、玻爾理論的驗證-101）氫原子的第一玻爾直徑的理論值為a1=0.529×10m，這與原子的大小的數目級是一致的。2）氫原子的電離電勢為13.6eV,這一結果和實驗一致
5、。3)里德伯常數的理論值與實驗值一致。4）J.Frank,G.Hertz實驗否認原子基態的存在5）史特恩-蓋拉赫實驗證明原子的角動量是量子化的4、玻爾理論的改進-索末菲橢圓軌道理論1）量子化條件：?p?d??n?hnφ=1,2,3,…,n?prdr?nrhnr=n-1,n-2,…,0nhp?mr2?????2?p?mr?r52）軌道的大小與能量24???(n?n)?nr?224???ha0101b?(n?n)n?nnr??22?4??n???an?nnr?n?n?nr?2422?meZE??n222(4??)nh05、玻爾的量子理論與精典理
6、論的對應關系1)能量對應關系按精典電磁理論，電子繞原子核做圓周運動，不斷幅射能量，體系能量不斷減少。能量是連續變化的。根據玻爾量子理論原子物理公式，體系能量的變化為：2112(n?m)(n?m)?E?RhcZ(?)?RhcZn,當n很大，?n?n?m??n時，2112?n?E?RhcZ(?)?2RhcZ}n,當n??,?n?1，?E?0,能量可以說是連續變化的，量子化的特點消失。2）幅射頻度對應關系精典幅射頻度：?3n量子幅射頻度：62(m?n)(m?n)??當n很大，?n?n?m??n時原子物理公式，2?n??2RcZ?n???1,2,3
7、,...3n??f??當n很大，?n?n?m??n時，量子頻度等于發射體圓周運動的頻度及其高次諧頻，量子理論與精典理論一致。當n不大時，量子頻度與精典頻度不符合，但有一一對應關系。3）對應原理的通常描述對于一個具有一維自由度量子體系，其作藥量為J??pdq?nh假如體系的狀態發生改變，則體系的能量、作藥量也發生改變。?E?E所以：???n?????J?J對于一維簡諧振子，振子震動一周的作藥量為J??pdx??2m(E?U)dxdJ??dt?所以振子震動的頻度：f??對于復雜的震動，其震動的頻
