第六章原子结构精要.ppt

1、波函数的角度分布图 注意:角度分布函数只与角量子数l和磁量子数m有关,与主量子数无关,只要l,m相同,原子轨道的角度分布就相同。如2Px,3Px,4Px形状都一样. 2、电子云的角度分布图 电子云的角度分布图无正负之分(因为电子云是波函数的平方),且其形状较原子轨道更瘦些.另外电子云的空间分布还应包括径向部分，综合角度部分和径向部分，其实际图像可用电子云的界面图来表示 3、电子云的径向分布图 波函数的径向部分R(r)本身的物理意义不明确。但我们可以考虑在一个离核距离为r，厚度为dr的薄层球壳内发现电子的几率。对1s电子云 第三节、多电子原子核外电子的运动状态 一、屏蔽效应与穿透效应 1、屏蔽效应 如在中心力场模型中，把多电子原子中其它电子对某个指定电子的作用，近似看作是该电子对部分核电荷的抵消作用，即指定电子受到核的作用力为具有(Z-σ)个核电荷对该电子的作用力。这里(Z-σ)=Z*称为有效核电荷，σ叫屏蔽常数。单电子原子H原子，其电子能级的能量为： 2、穿透效应(钻穿效应) 由波函数的径向分布图可知，n越大的电子在离核较远的地方出现的机会较多，但在核附近仍有一定的几率，这种外层电子向内层穿透，导致内层电子对它的屏蔽作用减弱的效应叫钻穿效应。 三、多电子原子的能级 Pauling原子轨道能级图 美国著名结构化学家 Pauling(鲍林),经过计算, 将能量相近的原子轨道组合, 形成能级组. 他将整个原子轨道划分成 7个能级组: 第一组 1s　 第二组 2s 2p; 　　　 第三组 3s 3p; 　　 第四组 4s 3d 4p 　　 第五组 5s 4d 5p 　　 第六组 　 6s 4f 5d 6p 　　　 第七组 7s 5f 6d 7p 特点: (1)能级能量由低到高. (2)组间的能量差大, 同组内各轨道之间能量差小. 且 n 逐渐增大, 这两种能量差随能级组的增大逐渐变小. (3)第一能级组, 只有1s一个轨道, 其余均为两个以上, 且以ns 开始, 以np结束. (4)能级组与元素的周期相对应. 四、原子核外电子排布 核外电子排布三原则： （1）保里不相容原理： a.在同一原子中，不可能存在所处状态完全相 同的电子 b.在同一原子中，不可能存在四个量子数完全 相同的电子 c.每一个轨道只能容纳自旋方向相反的两个电 子 （2）能量最低原理：电子排布应尽可能使整个原子体系能量最低，通常按Pauling近似能级图由低到高排布电子。 徐光宪(n+0.7l规则) (n+0.7l)越大能级越大 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p （3）洪特规则：简并轨道（能量完全相同的轨道）上的电子应尽可能地分占不同轨道，且全满、半满、全空状态是较稳定的。 根据上述原则，可直接写出大多数元素原子的核外电子排布式，如 6C：1s22s22p2 16S：1s22s22p63s23p4 19K：1s22s22p63s23p64s1 29Cu：1s22s22p63s23p64s13d10 (常记为:[Ar]3d104s1 )[Ar]—原子实 核外电子的排布 可根据 Pauling 原子轨道能级图和电子填充三原则, 将原子或离子的电子结构式书写出来. 但在书写电子结构式时, 要注意:1) 电子填充是按近似能级图自能量低向能量高的轨道排布的, 但书写电子结构式时, 要把同一主层(n相同)的轨道写在一起, 如: 即不能将相同主层的电子轨道分开书写, 且保证 n 最大的轨道在最右侧 * * 第六章 原子结构 第一节、微观粒子的波粒二象性 一、氢原子光谱和玻尔理论 1、氢原子光谱 对原子结构的认识是从氢原子光谱开始的，每种元素都有自己的特征谱线，氢原子光谱是最简单的一种原子光谱。 可见光区的这几条明显的谱线叫巴尔麦线系：从Hα到Hδ，谱线间距离越来越小，呈现出明显的规