化学原子论
卢瑟福行星式原子模型或有核原子模型
发现阴极射线
证实阴极射线就是带负电荷的电子流
得到电子的荷质比e/m
测出一个电子的电荷量
发现X射线
贝克勒尔
镭、钋
每个原子都有自己的特征光谱
可见区的几条谱线
紫外区
红外区
普朗克
E=hν
电荷量的最小单位是一个电子的电荷量
解释了不连续性
不能解释精细结构和多电子原子的光谱
建立在经典物理基础上
电子衍射实验
对于具有波粒二象性的微观粒子的运动进行了描述
具有波粒二象性的微观粒子不能同时测准其位置和动量
电子的波动性可以看成是电子的粒子性的统计结果
只能取特定的几个值，所以决定了能量E的量子化
n越大，能量E越高
描述原子中电子出现概率最大区域离核的远近
与电子能量有关，对于H来说，能量唯一决定于n
对应电子层（K，L，M，N，O，P，……）
决定轨道形状
0～（n-1）
决定角动量绝对值|M|
对应电子亚层（s，p，d，f，g，……）
在多电子原子中，电子的能量E不仅取决于n，而且与l有关
n相同，l不同的原子轨道，角量子数l越大的，其能量E越大
0，±1，±2，±3，…，±l。
决定原子轨道在核外空间中的分布取向
取值只有两个±
电子在空间某单位体积内出现的概率
在概率密度相等的前提下，电子在核外空间某区域内出现的概率等于概率密度与该区域体积的乘积
电子云图可以表示电子在核外空间出现的概率密度
电子云图是|ψ|²的图像
电子概率密度面
电子界面图
某电子径向概率分布曲线的概率峰的数目与描述该电子运动状态的主量子数n和角量子数l有关
当电子的径向概率分布曲线的概率峰的数目大于1时，在几个峰中总有一个概率最大的主峰，且主量子数n相同的电子
2s和2p，其概率最大的主峰离核的远近相似
波函数的角度分布图
在多电子原子中，一个电子不仅受到原子核的引力，而且还要受到其他电子的斥力
内层电子对外层电子的排斥作用可以考虑成对核电荷数Z的抵消或屏蔽，使核有效电荷数Z*小于Z
Z*=Z-σ
σ称为屏蔽常数
其他电子对于被研究电子的排斥，导致有效核电荷数降低的作用
产生屏蔽效应的电子的数目
电子所处的原子轨道
电子离核越远，受内层电子屏蔽更多，核对其吸引力越弱
被屏蔽的电子的运动状态
先将电子按内外次序分组
外组电子对内层电子的屏蔽作用σ=0
同一组，σ=0.35（但，1s组内，σ=0.3)
对ns，np，（n-1）层的σ=0.85;更内的各层σ=1
对nd，nf的内组电子σ=1
（该方法用于n为4以内的轨道准确性较好，n大于4后较差）
在多电子原子，角量子数不同的电子受到的屏蔽效应不同，所以发生了能级的分裂
l相同的能级，随n增大而升高
n相同的能级，随l增大而升高
对于一个能级，其（n+0.7l)值越大，则能量越高
而且该能级所在能级组的组数，就是（n+0.7l)的整数部分
科顿原子轨道能级图
多电子原子在基态时，核外电子总是尽可能分布到能量最低的原子轨道
在同一原子轨道上最多只能容纳自旋方向相反的两个电子
电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的的方式分别占据不同的轨道，因为这种排布方式的总能量最低。
在n和l相同的轨道上分布的电子，将尽可能分占m值不同的轨道，且自旋平行
能量相同的等价轨道全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的，尤其简并度高的轨道更是如此。
电子的排布
门捷列夫
每一个周期对应一个能级组
一种元素所处的周期数，等于它的原子核外电子的最高能级所在的能级组数
从ⅠA族到ⅦA族，最后一个电子填入ns或np轨道，其主族族数等于价层电子数
从ⅠB族到ⅦB族，最后一个电子多数填入（n-1）d轨道，其副族族数通常等于最高能级组中的电子总数
稀有气体，其电子构型呈稳定关系
一般指在化学反应中能够发生变化的电子，有时也称为价电子
原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电子
把价层电子构型相似的元素集中分在同一个区
碱金属，碱土金属(活泼金属）
价层电子构型
该区的右上方为非金属元素，左下方为金属元素
价层电子构型
最后一个电子基本上填充在（n-1）d轨道上的元素
半径逐渐减小
原子半径逐渐增大
从左向右有效核电荷数逐渐增加，原子半径逐渐减小
次外层电子对核电子的抵消作用要比最外层电子大得多
内过渡元素——镧系元素新增加的电子填充到外数第三层，原子半径减小的程度就更小些
原子电子层数对原子半径的影响比核电荷数要大
元素的一个基态的气态原子失去一个电子，变成气态+1价离子时所需的能量，
电离能的大小反映原子失去电子的难易程度，电离能越大，失去电子越难
原子核半径
原子半径
电子构型
在同一周期中，从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势
某元素的一个基态的气态原子得到一个电子形成气态-1价离子时，所放出的能量称为该元素的电子亲和能，用E表示。
元素的电子亲和能越大，表示原子得到电子的倾向越大，非金属性一般也越强。
电负性大的元素通常是电子亲和能大的元素
原子半径接近，电离能、电负性及一些化学性质也相似。
原子在分子中吸引电子的能力
元素氟是电负性最大的元素，元素铯是电负性最小的元素。
H：2.1
碱金属＜1.0
非金属＞2.0
1.5＜过渡元素＜2.0
绝大多数元素的最高 正氧化态等于它所在族的序数；非金属的最低负氧化态等于族序数减8
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