普通化学第5章[精选].ppt

光的强度与光子密度ρ（微粒性）有关，也与光的 波幅的平方Ψ2（波动性）成正比。根据爱因斯坦相对论 的质能联系定律： ρ∝ Ψ2 （10） E=mc2=hν （11） P=mc= hν/c = h/λ 受光的波粒二象性的启发，1924年法国科学家德布 罗意大胆地提出电子等实物粒子也应具有波粒二象性。 他预言波粒二象性可能是一切微观粒子的特征，每种微 粒运动时都具有与其相对应的物质波（用Ψ表示），同 样可以用光的波粒二象性公式 λ = h / P= h /mv （德布罗意关系式） 它所包含了一个全新的概念—实物粒子是物质波的 观念。 角量子数对应的光谱符号为: l 0 1 2 3 4 … 光谱符号 s p d f g … s,p,d,f,g 态的各波函数ψ分别称之为 s,p,d,f,g 原子轨 道.例如 n l m 运动状态ψn,l,m(x,y,z) 1 0 0 ψ1,0,0 = ψ1S 2 0 0 ψ2,0,0 = ψ2S 2 1 0 ψ2,1,0 = ψ2pz 2 1 ±1 ψ2,1,±1 = ψ2px和ψ2py 3 2 0 ψ3,2,0 = ψ3dz2 （见表5.2） ψn,l,m(x,y,z)的物理意义: ① ψnlm(x,y,z)是原子轨道的数学表达式,它全面规 定了体系的各种性质; ψnlm(x,y,z)的图象化就是原子轨道 ②每一个ψn,l,m(x,y,z) 都对应一个确定的E(n,l),称为 轨道能量; ③ n,l,m只规定了原子核外轨道的运动状态, 还必须 考虑电子的自旋. 波函数角度分布图(Y(θ,φ)～θ,φ) 波函数角度分布图又称原子轨道角度分布图(见图5.3). 以Y2,1,0(Y2pz)为例说明2pz原子轨道的作法: Y2pz = (3/4π)1/2cosθ = R cosθ θ Y2pz │Y2pz│2 0 1.00R 1.00R 30 0.87R 0.75R 45 0.70R 0.50R 60 0.50R 0.25R 90 0.00R 0.00R 120 -0.70R 0.50R 150 -0.50R 0.25R 180 -1.00R 1.00R 5.1.2 电子云 1.电子云与几率(概率)密度 ψ2 反映电子在空间某位置上单位体积内出现的几率 大小,即几率密度. 以黑点的疏密表示几率密度分布的图形叫电子云. (图5.5) ψ(r,θ,φ) → R(r) Y(θ,φ) ψ2(r,θ,φ) → R2(r) Y2(θ,φ) 用R2(r) ～ r 和 Y2(θ,φ) ～(θ,φ)作图就可以从径 向和角度两个侧面来表示电子云在空间的分布规律 5.1.2 电子云 2.电子云角度分布图 Y2(θ,φ)≤Y(θ,φ),Y2(θ,φ)～(θ,φ)与Y(θ,φ) ～ (θ,φ) 的 图形相类似, 只是前者略瘦一些, 且平方后曲面上函数值都取正值. 注意:电子云角度分布图Y2(θ,φ)