无机化学——核外电子运动的特征

一、量子化特征

1、普朗克提出量子化理论：物质辐射能的吸收或发射是不连续的，是以最小能量单位量子的整数倍作跳跃式的增或减。

2、爱因斯坦提出光子学说：光由光子组成，光的吸收或发射也是不连续的，只能以光能的最小单位光子的整数倍进行。

（一）氢原子光谱

1、自然光是连续光谱。

2、原子光谱都是具有自己特征的不连续光谱，即线状光谱，具有量子化特征。

3、氢原子光谱证明了：原子中电子运动的能量是不连续的，具有量子化特性。

（二）玻尔原子模型

1、玻尔在普朗克量子论、爱因斯坦光子学说和卢瑟福“天体行星模型”的基础上建立了玻尔原子模型。

• 核外电子在固定的轨道上运动，具有确定的半径和能量。
• 固定轨道必须符合量子化条件。符合量子化条件的轨道称为稳定轨道。
• 电子处于激发态时不稳定，可跃迁到离核较近能级较低的轨道上，会放出能量。

2、玻尔原子模型理论成功之处可归结为以下几点：①说明了激发态原子发光的原因，能级间跃迁的频率条件。②较好地解释了氢原子光谱和类氢离子光谱的规律性。③首次提出电子运动状态具有不连续性、稳定轨道能级的量子化特性，提出量子数n重要概念。

3、玻尔原子模型理论的缺陷之处是：用经典力学推出电子有固定轨道限制了电子的运动；不能解释氢原子光谱的精细结构，如每一根谱线实际上是由几条更精细的谱线组成。也不能解释多电子原子、分子或固体的光谱，如谱线的强度、宽度、偏振等。缺陷原因是把只适用于宏观世界的牛顿经典力学搬进了微观世界，没有完全摆脱卢瑟福的“天体行星模型”的束缚，这种电子在固定轨道上绕核运动的观点是和实验事实相违背的，它没有反映电子运动的另一重要特性，即波粒二象性。

二、波粒二象性

1、爱因斯坦的光子学说表明，光具有波动性，又具有粒子性，被称为光的波粒二象性。

2、德布罗意受波粒二象性启发，提出实物微粒都具有波粒二象性。

3、戴维逊和革尔麦的电子衍射实验证明了电子运动与光一样具有波动性。

4、海森堡的测不准关系说明，如果微观粒子位置测的越准，其动量测得越不准。