(第五章原子结构1.pptVIP

5.1 核外电子运动状态 5.1.1氢光谱和玻尔理论 低压氢气放电管，通高压电流氢原子受激发后发光，可见光区有四条线状光谱： 太阳光谱： 连续光谱（七彩虹） 线状光谱也叫原子光谱： 怎样产生的？为什么发光？ （无机物的鉴定方法） 普朗克量子论认为：微观粒子吸收和发射能量是不连续的，即是量子化的。只能以一个最小的能量单位的整数倍发射或吸收能量。而宏观物体吸放能量可以是连续的。 玻尔原子模型（理论）要点： 1、定态轨道（能量不随时间变化）： 电子的运动不是随意的，只能在某个定态 轨道上运动，并具有该轨道的特定能量。 2、轨道能级：离核越远，与核的作用越小，能量越高；离核越近，被核束缚的越牢，能量越低。轨道这些不同的能量状态称为能级。 3、能级跃迁 基态： （不是指某个特定的轨道）能量最低的状态叫基态。 激发态： （不是指某个特定的轨道）能量较高的状态叫激发态。 电子从一个定态轨道 跳到另一个定态轨道，称为能级跃迁，要放出或吸收辐射能： 激发态原子发光的原因：能级跃迁。并以光的 形式放出能量。 5.1.2 微观粒子的波粒二象性 由此可见，波动性是和微粒行为的统计规律联系 在一起的。在底片上衍射强度大的地方（明处） ，也就是波强度大的地方，一定是电子在该处 单位微体积内出现的机会多，衍射强度小的地方 ，一定是电子在该处单位微体积内出现的机会少 （概率密度小）。 5.1.3 波函数和原子轨道 1、波函数和薛定谔方程 圆周运动：有相应的数学方程式来描述。 两维绳波： Y=Asinθ θ 0 π 2 π 3 π 4 π Y=2sinθ 0 2 0 -2 0 电子运动：薛定谔方程—表示原子核外空间某点电子 出现的几率。 2、波函数与电子云（原子轨道（函））图形 电子并不象宏观物体一样沿着一定的轨道运动，而是高速做“毫无规律”的运动。照相： 怎么办？找规律。 电子云 电子的几率分布规律： 5.1.4 概率密度和电子云 几率分布规律 : 每个电子的落点是不确定的，但大量统计的结果是确定的。比如扔硬币，比如容器内气体分子对器壁的碰撞和压力。表明微观粒子的运动是随机的，不确定的，但符合几率分布规律。 原子中的电子，无法知道他的运动轨道，无法知道某电子某时刻在什么地方出现，但可以知道他在原子核外什么区域出现的几率较大、什么区域出现的几率较小。电子云。 5.1.5 波函数的空间图象 薛定谔方程→解薛定谔方程→ Ψ =f(x、y、z) Ψ：波函数，表示电子出现的几率，对于（ x1、y1、z1 ），相应的Ψ1值表示原子核外一点（ x1、y1、z1 ）处电子出现的几率大小。但无法做直观的的图象。 Ψ =f(x、y、z) → Ψ =f `(Υ、θ、φ)→ Ψ =R（ Υ ）Y（ θ、φ ） Ψ =R（ Υ ）Y（ θ、φ ） Y（ θ、φ ）：角向分布函数。 R（ Υ ）：径向分布函数。 角向分布函数的图象即是原子轨道（函） S、P、d原子轨道的图象 5.1.6 四个量子数 解薛定谔方程必须引入三个常数，才有确定的 解。例如 Y=aX+b,表示一组直线，没有确定的解或图线。 1.主量子数n（表示主层） 描述电子层能量高低 和离核远近,n越大，离核 越远，能量越高。将同一主量子数的各轨道并为一个电子层。 取值： 主量子数 n 1 2 3 4 5 电子层代号 K L M N P 2. 副（角）量子数L 表示亚层，描述电子的运动状态和能量，亚层确定时，对应于确定形状的原子轨道，其取值受n的制约。 副（角）量子数L 0 1 2 3 4 …（n-1） 亚层（原子轨道符号） S P d f 3.磁量子数m 描述原子轨道的空间伸展方向。在通常状况下， m相同的电子能量相同。其取值受L的制约。 对同一亚层，可以有几个伸展方向。如p轨道，在 空间有三个伸展方向，它们能量相同，称为等价 轨道。 对于一定的L，m取值的个数表示这种形状轨 道的数目：0 ±1 ±2 ±3……±L 4.自旋量子数ms 表示电子的自旋方向，取值为±1/2 电话号码：8位确定一个用户 电子：4个量子数的取值，决定一个运动状态。 例如: 电子运动状态的表示方法：原子轨道符号 组成：主层