玻尔对元素周期表的解释： 质子数决定了原子的身份，电子数则决定了原子的性情 n k m 1913年，玻尔结合原子结构 态 数 的研究，指出： 元素的化学性质与物理性质， 取决于核外电子的编排。 层 11 0 ±1/2 2=2 电子在原子核外，形成了电 子壳层。 ±1/2 2 每一壳层只能容纳一定数量 二 2 1 0 的电子，而化学性质是和 =8 三 2 2 -1,0,1 ±1/2 6 个壳层接近填满或接近空出 有关系的。外层电子填满的 就是惰性气体。 亮 三 1 0 ±1/2 2 3 2 -1,0,1 ±1/2 6=18 3 3 -2,-1,0,1,2 ±1/2 10
玻尔对元素周期表的解释： 质子数决定了原子的身份，电子数则决定了原子的性情 o 1913年，玻尔结合原子结构 的研究，指出： o 元素的化学性质与物理性质， 取决于核外电子的编排。 o 电子在原子核外，形成了电 子壳层。 o 每一壳层只能容纳一定数量 的电子，而化学性质是和一 个壳层接近填满或接近空出 有关系的。外层电子填满的 就是惰性气体。 n k m s 总态 数 第一 壳层 1 1 0 ±1/2 2=2 第二 壳层 2 2 1 2 0 -1,0,1 ±1/2 ±1/2 2 =8 6 第三 壳层 3 3 3 1 2 3 0 -1,0,1 -2,-1,0,1,2 ±1/2 ±1/2 ±1/2 2 6=18 10
量子化学与固体物理 量子力学的最大成功是彻底搞清了原子 的电子壳层结构，从而解释了元素周期 表，原子光谱和分子光谱，并且弄明白 了分子的键合。量子力学从微观机制上 说明了化学作用，进而建立了量子化学， 从根基上统一了化学和物理学。化学热 力学，量子化学与化学键理论，以及分 子反应动力学，是20世纪化学的三大 理论成就。 在量子力学的基础上建立的固体的能带 理论，很好地解释了固体的导电性，介 电性，磁性和超导电性，以及半导体的 14捷布拉维品格的品抱 许多特性
量子化学与固体物理 o 量子力学的最大成功是彻底搞清了原子 的电子壳层结构，从而解释了元素周期 表，原子光谱和分子光谱，并且弄明白 了分子的键合。量子力学从微观机制上 说明了化学作用，进而建立了量子化学， 从根基上统一了化学和物理学。化学热 力学，量子化学与化学键理论，以及分 子反应动力学，是20世纪化学的三大 理论成就。 o 在量子力学的基础上建立的固体的能带 理论，很好地解释了固体的导电性，介 电性，磁性和超导电性，以及半导体的 许多特性
化学研究中的模型方法 化学模型作为思想模型，包括形象模型和符号模型。 形象模型的特点是以一定的形象或图像反映原型的结构，性质和机制。 模型好像是原型的简化的图画。例如，原子的行星式结构模型，氢原 子轨道角度分布图，各种化学键模型，反映晶体结构粒子空间分布模 型，液体和溶液的结构模型，等等。 符号模型的特点是用专门的符号表示原型的元素及其相互作用关系。 例如，分子式，结构式，反应方程式，等等。虽然符号模型的元素与 原型的元素没有相似性，但符号模型与原型之间具有结构相似性，往 往以符号在1-3维空间的有序分布来反映，再现原型的相应元素的有 序分布。 日 化学结构模型的发展大致分为三个阶段：(1)19世纪以经典结构式 为代表的经典化学结构模型；（2）1916年建立的化学键的电子理论 模型；（③）以量子化学和X射线晶体学为基础的现代结构化学模型
化学研究中的模型方法 o 化学模型作为思想模型，包括形象模型和符号模型。 o 形象模型的特点是以一定的形象或图像反映原型的结构，性质和机制。 模型好像是原型的简化的图画。例如，原子的行星式结构模型，氢原 子轨道角度分布图，各种化学键模型，反映晶体结构粒子空间分布模 型，液体和溶液的结构模型，等等。 o 符号模型的特点是用专门的符号表示原型的元素及其相互作用关系。 例如，分子式，结构式，反应方程式，等等。虽然符号模型的元素与 原型的元素没有相似性，但符号模型与原型之间具有结构相似性，往 往以符号在1-3维空间的有序分布来反映，再现原型的相应元素的有 序分布。 o 化学结构模型的发展大致分为三个阶段：（1）19世纪以经典结构式 为代表的经典化学结构模型；（2）1916年建立的化学键的电子理论 模型；（3）以量子化学和X射线晶体学为基础的现代结构化学模型
有机化学的诞生 18世纪末，生物学界流行活力论。化学家柏采 留斯接受了活力论，认为化学物质分为两类： 视其是否来源手有生命的组织而分为无机物与 有机物。由于有机物中含有生命力，无机化学 的一些规律并不适用于有机化学。 1824年春天，柏采留斯的学生，德国的维勒 (1800~1882)在斯德哥尔摩研究氰与氨水这 两种无机物的作用时，竟得到两种有机物， 种是当时只能从植物中提取的草酸，另一种是 从哺乳动物体中排出的尿素。他又花了4年时间， 找到了人工合成尿素的方法
有机化学的诞生 o 18世纪末，生物学界流行活力论。化学家柏采 留斯接受了活力论，认为化学物质分为两类： 视其是否来源于有生命的组织而分为无机物与 有机物。由于有机物中含有生命力，无机化学 的一些规律并不适用于有机化学。 o 1824年春天，柏采留斯的学生，德国的维勒 （1800~1882）在斯德哥尔摩研究氰与氨水这 两种无机物的作用时，竟得到两种有机物，一 种是当时只能从植物中提取的草酸，另一种是 从哺乳动物体中排出的尿素。他又花了4年时间， 找到了人工合成尿素的方法
从化学原子的“太阳系” 到有机分子的“星 系团” 在维勒的启发下，乙炔、乙烷、酒精、苯、 脂肪等有机物人工合成成功。 恩格斯在1867年6月16日致马克思的信中 说：“化学的进步的确是极其巨大的，C. 肖莱马说，这种革命还每天都在进行，所 以人们每天都可以期待新的变革。” 维勒的朋友李比希(1803~1873)酷爱 化学，是农业化学的创始人。李比希指出， 有机物由基组成，基是一系列化合物中稳 定不变的组成部分。在无机化学中，基是 简单的，在有机化学中，基是复杂的。单 键旋转时，各基团处于极限构象之间的渐 变过程的形象也是该分子所呈现的构象
从化学原子的“太阳系”到有机分子的“星 系团” o 在维勒的启发下，乙炔、乙烷、酒精、苯、 脂肪等有机物人工合成成功。 o 恩格斯在1867年6月16日致马克思的信中 说： “化学的进步的确是极其巨大的，C. 肖莱马说，这种革命还每天都在进行，所 以人们每天都可以期待新的变革。 ” o 维勒的朋友李比希（1803~1873）酷爱 化学，是农业化学的创始人。李比希指出， 有机物由基组成，基是一系列化合物中稳 定不变的组成部分。在无机化学中，基是 简单的，在有机化学中，基是复杂的。单 键旋转时，各基团处于极限构象之间的渐 变过程的形象也是该分子所呈现的构象