物质结构基础重点.ppt

玻尔理论的要点 不能解释多电子原子、分子以及固体的光谱 不能解释氢光谱的精细结构 9.1.2 微观粒子的特性 9.1.2 微观粒子的特性 电子与宏观物体具有完全不同的特点，不能同时准确地确定它的位置和动量，电子的位置确定得越准（ 越小），则电子的动量就确定得越不准确（ 越大）；反之，电子的动量确定得越准确，电子的位置就确定得越不准确。 9.1.3 核外电子运动状态的描述 ? 薛定谔方程 ? 波函数与原子轨道 从薛定谔方程解出来的波函数，是球坐标 的函数式，记为 常将波函数分解为两个函数的乘积： 电子在原子核外空间的运动状态，可以用波函数来描述，每一个 就表示电子的一种运动状态，通常把波函数称为原子轨道。 氢原子的某些波函数、径向波函数和角度波函数 综上所述：原子中每一个电子的运动状态可以用四个量子数(n,l,m,ms)来描述。 解：n=2，则 l =0，1。当 n=0时，l =0；m=1 时，m = -1，0，1。原子轨道数目有4条,分别为： 2 2 2 2 0 1 1 1 0 -1 0 + 1 （1）1s 轨道在距核52.9 pm 处有极大值，说明基态氢原子的电子在r＝52.9 pm 的薄球壳内出现的概率最大。 （2）吸收峰的数目为 n-l，当 n 相同时，l 越小，吸收峰就越多。 （3）当 l 相同时，n 越大，主峰（具有最大值的吸收峰）距核越远；当 n 相同时，电子距核的距离相近。 9.2 核外电子排布与元素周期表 9.2 核外电子排布与元素周期表 我国化学家徐光宪先生提出了多电子原子的原子轨道能级分别的定量依据，（n+0.7l）整数相同的轨道划分为一个能级组。 在一个原子中，不可能存在四个量子数完全相同的两个电子。由泡利不相容原理，可知一个原子轨道最多只能容纳两个电子，而且这两个电子的自旋方式必须相反。 9.2.3 电子层结构与元素周期律 元素的性质随着原子序数递增而呈现周期性变化，称为元素周期律。 9.2.3 电子层结构与元素周期律 ? 族与价层电子构型 价层电子对互斥理论的基本要点： 分子或离子的空间构型取决于中心原子的价层电子对数。中心原子的价层电子对是指σ键电子对和未参与成键的孤对电子。 中心原子的价层电子对之间尽可能远离，以使斥力最小，并由此决定了分子的空间构型。 一些分子的分子电偶极矩与分子空间构型 原子晶体的特点 2p 2s 2s 2p sp3 四个 sp3 杂化轨道 激发 杂化 CH4中共 价键形成 杂化轨道 (2) 杂化的类型和分子的空间构型 ③sp3杂化 sp3杂化及CH4分子的空间构型 9.3.2 共价键理论 9.3 化学键理论 sp 型杂化轨道和分子的空间构型 104.5° 107.3° 109.50° 120° 180° 键 角 H2O NH3 CCl4 BF3 BeCl2 实 例 角 形 三角锥形 正四面体 三角形 直线形 分子空间构型 杂化轨道中孤对电子数 四 面 体 三角形 直线形 杂化轨道排布 sp3 sp2 sp 杂化类型 0 0 0 1 2 9.3 化学键理论 9.3.2 共价键理论 正八面体 SF6 sp3d2：同一个原子的一个ns 轨道与三个np，两个(n+1)d 轨道杂化组合为 sp3d2杂化轨道。sp3d2杂化轨道分子的几何构型为正八面体。 sp3d2杂化 spd杂化 9.3 化学键理论 9.3.2 共价键理论 ● 这么大的相变焓，说明它不是范德华力。 ● 电负性差值只有 x = 0.97，说明不能形成离子键。 ● 晶体是体心立方晶体，排除了是共价键的可能。 Li (g) →Li (c) , △H = -161.5 kJ·mol-1 9.3.3 金属键理论 反映出金属锂的化学键： 对于金属锂： 9.3 化学键理论 金