上大无机化学A第八章原子结构.ppt

第一章 第8章 原子结构和元素周期性 原子结构理论的发展概况 量子力学的原子模型 核外电子分布与元素周期系 原子性质的周期性 第8章 原子结构和元素周期性 原子的玻尔模型 ㈠ 原子光谱 太阳光 ——波长连续变化的色带——连续光谱。 核外电子运动状态的近代描述 ㈡ 波函数与原子轨道 ㈢ 概率密度和电子云 谜 语 此地无银三百两 （打一化学元素） 谜底在周期表中找 (二)、屏蔽效应和钻穿效应 屏蔽效应 钻穿效应 1．n不同，l 相同时，n值越大，能量E越大。有E1sE2sE3sE4s; E2pE3pE4p. 2．n 相同，l 不同时，E∝l, 即 l 值大，E大。 有E4sE4pE4dE4f 3．n, l都不同时，出现能级交错现象。以E3d和E4s为例。 第8章 原子结构和元素周期性 原子的电子结构与元素周期系 第8章 原子结构和元素周期性 核外电子分布的规则 第8章 原子结构和元素周期性 ㈡ 泡利不相容原理 在同一原子中，没有四个量子数完全相同的电子。换言之，每一个原子轨道中最多只能容纳 2 个自旋相反的电子。 于是有： 2He 1s2 3Li 1s22s1 4Be 1s22s2 5B 1s22s22p1 6C 1s22s22p2 2p有三个轨道，2个电子，有三种排法 第8章 原子结构和元素周期性 ㈣ 排布实例 第8章 原子结构和元素周期性 ㈤ 简单阳离子的电子分布 第8章 原子结构和元素周期性 原子的电子结构和元素周期系 第8章 原子结构和元素周期性 ㈡ 原子的电子结构与元素的分区 ㈢ 原子的电子结构与周期的关系 第8章 原子结构和元素周期性 原子结构与元素性质的关系 第8章 原子结构和元素周期性 二、电离能（I） 衡量原子失去电子能力大小的物理量。 定义：元素的气态原子在基态时失去一个电子变成一价的气态正离子所消耗的能量称为第一电离能(I1)。 Al(g) – e → Al+(g) I1 = 578 kJ·mol-1 从一价气态正离子再失去一个电子成为二价正离子所需要的能量称为第二电离能(I2)。 第8章 原子结构和元素周期性 三、电子亲合能（EA） 衡量获得电子能力大小的物理量 定义：中性气态原子获得第一个电子变成气态阴离子，所放出的能量称为第一电子亲合能（注意正负号）。 例：O(g) + e → O-(g) EA1 = - 141 kJ·mol-1 O-(g) + e → O2-(g) EA2 = 780 kJ·mol-1 第8章 原子结构和元素周期性 四、电负性（Χ） 定义： 原子在分子中吸引电子的能力。 第8章 原子结构和元素周期性 原子有核模型 第8章 原子结构和元素周期性 第8章 原子结构和元素周期性 第8章 原子结构和元素周期性 电子衍射原理示意图 第8章 原子结构和元素周期性 原子轨道、电子云的角度分布图 主要区别点：①电子云的角度分布图要比原子轨道的角度分布图“瘦”些，因为Y1，因此Y2一定小于Y；②电子云角度分布图全部为正，而原子轨道角度分布图有正、负之分。 第八章 原子结构和元素周期性 元素性质的周期性变化规律 EA值决定于：① Z*: Z*增大， EA（代数值）减小； ② r: r 减小， EA 减小。 ③ 原子的电子层结构： 8e构型稳定 元素的电子亲合能在周期和族中的变化规律 鲍林电负性：指定Χ F = 4.0, 根据热化学数据计算得到其它元素的电负性，数据可靠，完全。 电负性数值越大，表示原子在分子中吸引电子的能力越强。 电负性数值在周期和族中的变化规律 一般： Χ 增加，金属性降低，非金属性增加。 Χ 2.0 非金属性 Χ 2.0 金属性 周期表中部分元素的电负性 元素性质的周期性变化规律 第八章 原子结构和元素周期性 小结： n —— 电子层 n, l —— 能级 n, l, m —— 原子轨道 n, l, m, ms —— 核外电子的运动状态 核外电子运动状态 　　例：当主量子数n=4时，有几个能级？各个能级有几个轨道？最多可容纳多少电子？ 　　解：决定轨道电子所处能级由两个量子数n和l 决定；决定一个原子轨道需要三个量子数n、l 和m；在每一个轨道中可以有二个自旋方向相反的电子。 　　∴当n=4时,l=0,1,2,3 即4s