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1、81 微观粒子的特性微观粒子的特性原子核（正电荷）及电子原子核（正电荷）及电子物质物质分子分子原子原子化学反应实质：核外电子的运动状态发生变化化学反应实质：核外电子的运动状态发生变化。（一）（一）1897年，英国，物理学家，汤姆逊年，英国，物理学家，汤姆逊发现电子发现电子阴极射线阴极射线高速带电的粒子流高速带电的粒子流质量质量m=m=0 0.91911010-3030kg,kg,电量电量q=q=1 1.6022602210101919库仑库仑。提出结论：提出结论：原子是由电正电的连续体和其内部运动的电子组成的原子是由电正电的连续体和其内部运动的电子组成的。（二）（二）英国，物理学家，卢瑟福英国
2、，物理学家，卢瑟福粒子散射实验粒子散射实验原子的核型结构：原子的核型结构：每个原子的中央都有一个体积极小、带正电荷的原子核，每个原子的中央都有一个体积极小、带正电荷的原子核，核，核外有一定数目的电子绕核旋转。核，核外有一定数目的电子绕核旋转。原子核所带正电量与核外电子所带负电的总量相等，所原子核所带正电量与核外电子所带负电的总量相等，所以原子是电中性的。以原子是电中性的。因为电子的质量极小，所以原子的质量几乎全部集因为电子的质量极小，所以原子的质量几乎全部集中在原子核上。中在原子核上。但是，根据经典的电磁理论，电子势必逐渐向核靠拢，但是，根据经典的电磁理论，电子势必逐渐向核靠拢，最后落在核上，
3、导致原子的毁灭最后落在核上，导致原子的毁灭。19001900年，年，普朗克的量子理论：普朗克的量子理论：一个原子不能连续的吸收或放出能量，只能不一个原子不能连续的吸收或放出能量，只能不连续的吸收或发射能量。这种能量的不连续性，是连续的吸收或发射能量。这种能量的不连续性，是说物质吸收或发射能量出能量，只能按一个基本定说物质吸收或发射能量出能量，只能按一个基本定量，一分一分的或按此基本定量的倍数吸收或发射量，一分一分的或按此基本定量的倍数吸收或发射能浪。这种情况叫做能浪。这种情况叫做能量的量子化能量的量子化。19051905年，爱因斯坦的光电实验年，爱因斯坦的光电实验:充分证明了光的粒子性。充分证
4、明了光的粒子性。结合普朗克的量子理论，提出了光子结合普朗克的量子理论，提出了光子的概念：的概念：把入射光的能量的最小单位称光量子。把入射光的能量的最小单位称光量子。每个光量子的能量为每个光量子的能量为:hch，其中，其中，h为普朗克常数：为普朗克常数：6.62510-34J SW逸出逸出=0h电子才能逸出。只有逸,Wh19131913年，丹麦物理学家，卢瑟福的学生波尔原子模型年，丹麦物理学家，卢瑟福的学生波尔原子模型：（1）电子只能在某些特定的圆形轨道上运动，运动）电子只能在某些特定的圆形轨道上运动，运动时电子不放出能量也不吸收能量，这些轨道称为时电子不放出能量也不吸收能量，这些轨道称为稳定稳
5、定轨道轨道。电子运动的角动量。电子运动的角动量2hnrvmm:电子的质量电子的质量v:电子运动的速度电子运动的速度r:轨道的半径轨道的半径n：为：为 1,2,3,4,正整数（量子数）正整数（量子数）（2）电子在一定稳定轨道中运动时具有确定的、保持不变）电子在一定稳定轨道中运动时具有确定的、保持不变的能量的能量能级能级。原子在正常（稳定）状态时，各电子尽可能处在离核原子在正常（稳定）状态时，各电子尽可能处在离核最近的轨道上最近的轨道上基态基态，能量最低。，能量最低。（3）当原子从外界获得能量（被激发）电子就会跳到）当原子从外界获得能量（被激发）电子就会跳到高能级上去高能级上去跃迁跃迁，这种高的能
6、量状态，这种高的能量状态激发态激发态。激发态不稳定。激发态不稳定。当电子从高能级（当电子从高能级（E2）跳回低能量的能级（）跳回低能量的能级（E1）上时，）上时，就会以光子的形式放出能量就会以光子的形式放出能量h=E2 E1电子跃迁前后两个轨道相距越远，光子能量就越大。电子跃迁前后两个轨道相距越远，光子能量就越大。求求:En与与 n 的关系：的关系：rmvrke222（1）2hnrvm（2）22224mkehnr（3）（2）代入（）代入（1），），电子绕核运动的总能量：电子绕核运动的总能量：E=E动动+E势势221mvrke2rke22（4）（3）代入（）代入（4），），224222hnemk
7、En21810179.2n26.13nev 当当 n=1时时，r=52.9 pm 通常以通常以a0表示表示则，则，rn=a0n2解释了氢原子光谱，也提出了电子分层排布的理论，解释了氢原子光谱，也提出了电子分层排布的理论，但没能解释多电子原子的光谱在磁场中的分裂现象。但没能解释多电子原子的光谱在磁场中的分裂现象。二、二、微观粒子的波粒二象性微观粒子的波粒二象性法国的青年物理学家法国的青年物理学家德布罗依德布罗依提出提出：二象性并非光子的独特现象，应该具有普遍意义，象二象性并非光子的独特现象，应该具有普遍意义，象电子、质子、中子，包括分子、原子等实物微粒都应具有电子、质子、中子，包括分子、原子等实物微粒都应具有波粒二象性波粒二象性。phmvh：（粒子的波长）表现了微粒波动性的特征。：（粒子的波长）表现了微粒波动性的特征。p：（粒子的动量）表现了粒子性的特征。：（粒子的动量）表现了粒子性的特征。后来，戴维逊和革末用电子的衍射实验证实了德布罗依的假设。后来，戴维逊和革末用电子的衍射实验证实了德布罗依的假设。三、海森堡测不准原理三、海森堡测不准原理波粒二象性的统计解释波粒二象性的统计解释不可能同时准确测出微观粒子的位置和速度不可能同时准确测出微观粒子的位置和速度x px h