无机及分析化学第六章课件.ppt

第六章 原子结构 6.1.1 氢原子光谱与Bohr理论 6.1.2 电子的波粒二象性 6.1.3 Schr?dinger方程与量子数 6.1.4 氢原子的基态 6.2.1 多电子原子轨道能级 6.2.2 核外电子排布 6.3.1 原子的电子层结构和元素周期系 半满全满规则： 当轨道处于全满、半满时，原子较稳定。 Z = 26 Fe：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 N：1s2 2s2 2p3 原子芯 1:写出下列元素的电子构型: 16; Ni; 47； Zn2+； Fe3+ 2:锂原子有3个电子,写出各电子的四个量子数. 3:写出下列元素的电子排布式,给出原子序数和名称: (1)4p半充满的元素 (2)4f填4个电子的元素. 思考： 6.3 元素周期律 元素周期律：元素以及由它形成的单质和化合物的性质，随着元素的原子序数(核电荷数)的依次递增，呈现周期性的变化。 元素周期表(长表)： 周期号数等于电子层数。 各周期元素的数目等于相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数。 主族元素的族号数等于原子最外层电子数。 * 6.1 氢原子结构 6.2 多电子原子结构 6.3 元素周期律 1.光和电磁辐射 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 6.1 氢原子结构 1.氢原子光谱 Hα Hβ Hγ Hδ 不连续光谱,即线状光谱 其频率具有一定的规律 n= 3,4,5,6 经验公式： 氢原子光谱特征： 2.Bohr理论 三点假设： ①核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上运动,且不辐射能量； ②通常，电子处在离核最近的轨道上，能量最低——基态；原子获得能量后，电子被激发到高能量轨道上，原子处于激发态； ③从激发态回到基态释放光能，光的频率取决于轨道间的能量差。 E：轨道能量 h：Planck常数 n = 3 红（Hα） n = 4 青（Hβ ） n = 5 蓝紫 （ Hγ ） n = 6 紫（Hδ ） Balmer线系 原子能级 Balmer线系 1927年，Davissson和Germer应用Ni晶体进行电子衍射实验，证实电子具有波动性。 1.Schr?dinger方程 1.四个量子数 ① 主量子数 n ③ 磁量子数 m ④ 自旋量子数 ms ② 角量子数 (2) 同一电子层又分为一个或几个亚层，从能量角度看， 常称为能级。 (3).多电子原子中电子能量取决于n和l 3. 磁量子数 (m) 0,±1,±2,±3……±l (2l+1)个取值 ?表示原子轨道或电子云在空间的伸展方向或轨道数。 l = 0，m = 0 s 亚层只有一个s轨道； 或表示s轨道只有唯一的一种取向 l＝1，m＝+1， 0， ?1，p 亚层有3个p轨道； 或表示p轨道有三种不同的伸展方向 (px，py，pz) 4.自旋量子数ms: ms取值+1/2或-1/2 n, l, m 一定，轨道也确定 0 1 2 3 … 轨道 s p d f … 例如: n =2， l =0， m =0， 2s n =3， l =1， m =0， 3p n =3， l =2， m =0， 3d 思考题： 当n为3时, l ,m 分别可以取何值？轨道的名称怎样? 思考： 下列各组量子数中，合理的一组是……………………（ ） (A) n = 3， l = 1， ml = +1， ms = +1/2 (B) n = 4， l = 5， ml = -1， ms = +1/2 (C) n = 3， l = 3， ml = +1， ms = -1/2 (D) n = 4， l = 2， ml = +3， ms = -1/2 思考： 填充合理的量子数: n= l=2 m=0 ms=1/2 n=2 l= m=1