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第5章 物质结构基础 首页 上一页 下一页 末页 1 本章学习要求 1. 了解原子核外电子运动的基本特征，掌握s、p、d 轨道函数及电子云空间分布情况。 2. 掌握核外电子排布的一般规律及其与元素周期表的 关系。 3. 了解化学键的本质，掌握共价键键长、键角等概念。 4. 掌握杂化轨道理论的要点，能应用该理论说明一些 分子的空间构型。 5. 了解分子间力和晶体结构及对物理性质的影响。 首页 上一页 下一页 末页 2 目录 5.1 原子结构的近代概念 5.2 多电子原子的电子分布方式和周期系 5.3 化学键和分子间相互作用力 5.4 晶体结构 首页 上一页 下一页 末页 3 5.1 原子结构的近代概念 章首的思考 化学是一门历史悠久的科学，但为什么现 代化学直到20世纪初才开始迅速地发展？ 现在人们以每年数十万计的速度在发现新 的化合物。我们怎么知道它是新化合物？ 首页 上一页 下一页 末页 4 5.1.1 波函数 1. 光的波粒二象性 20世纪初，爱因斯坦提出了质能转换关系： E = mc2 由于 E = hv, c = λv　　 hv = mc2 = mcλv 　　 所以　 λ= h / mc = h / p -34 1 式中，c 为光速, h为普朗克常数 : h =6.626×10 J·s ˉ ， p 为光子的动量。 光具有动量和波长，也即光具有波粒二象性。 首页 上一页 下一页 末页 5 2. 微观粒子的波粒二象性 光的波粒二象性揭示了光被人们忽略的另一面，反之， 粒子是否也具有被忽视的另一面，即波动性质呢？ 1924年，法国的de Broglie提出假设： 电子具有波粒二象性，即具有静止质量 的电子、原子等微观粒子，也具有波动性的 特征。 h 1929年获诺贝 λ 尔物理学奖 mv 式中， λ为粒子波的波长；v为粒子 的速率，m为粒子的质量。 首页 上一页 下一页 末页 6 电子衍射实验示意图 1927年，粒子波的假设被电子衍射实验所证实。 Davisson和Germer应用Ni 晶体进行电子衍射实验，证实 电子具有波动性。 晶片光栅 定向电子射线 衍射图象 附图5.1 电子衍射示意图 首页 上一页 下一页 末页 7 3. 氢原子光谱示意图 特征：①不连续的、线