基础化学精品教学（陈缵光）09 原子-2.pptxVIP

一、波函数(原子轨道) 二、原子轨道和量子数 三、原子轨道的图形表示法 四、概率密度(电子云) 五、径向分布函数;旧量子论中量子数的由来 mvr = n×h/2π n称为量子数，取值为正整数。 ;;;; ;(3) Ψ本身的物理意义不明确, 但 却有明确的物理;Schrodinger方程的意义;(2) 分离变量：; (1)在量子力学中常把波函数称为原子轨道函数ψ，简称原子轨道。 (2)原子轨道是指原子中某个电子的空间运动状态。或者说描述核外电子在空间运动状态的数学函数式，它本身没有明确的直观物理意义。 (3)原子轨道是原子核外电子的一种运动状态，而不是电子的运动轨迹。 (4)不能将量子力学中的原子轨道与玻尔理论中的原子轨道二者概念混淆。; ; n、l、m 这三个量子数人们常称为轨道量子数。后来，光学精密结构 的发现，使人们认识到欲完全确定一个电子的运动状态，还需要自旋量子数ms（+1/2，-1/2）;确定某一个电子的状态;1. 主量子数 (principal quantum number) —— n; ;2. 角量子数 ( azimuthal quantum number) —— l ; （1） 角量子数决定原子轨道或电子云的形状（n种）; 角量子数不同的原子轨道能量：;3d 3p 3s 2p 2s 1s;3.磁量子数 (magnetic quantum number) —— m;角量子数 磁量子数取值 轨道伸展方向;s 轨道(l = 0, m = 0 ) : m 一种取值, 空间一种取向, 一条 s 轨道;d 轨道(l = 2, m = +2, +1, 0, -1, -2) : m 五种取值, 空间五种取向, 五条等价(简并) d 轨道; f 轨道 ( l = 3, m = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 ) : m 七种取值, 空间七种取向, 七条等价(简并) f 轨道; n=1 l=0 0 1s 球形 1 ψ1,0,0;4.自旋角动量量子数 (spin angular momentum quantum number) —— ms ;n, l, m 一定, 轨道也确定;四个量子数小结;;n;例 已知基态Na原子的价电子处于最外层3s亚层，试用n、l、m 、 ms量子数来描述它的运动状态。; 练习： 用来表示核外某一电子运动状态的下列各套量子数(n, l, m, ms)是否合理？;为作图简单，将波函数分解成径向波函数和角度波函数，从两个不同侧面观察电子的运动状态。 轨道的图形 复杂的波函数→分解成简单的图形 ???先作坐标变换，即： ψ n，l，m( x，y，z)→ψ n，l，m( r，?，?) r是电子与核的距离，θ和?是方位角。;其次进行变量分离。 ψn，l，m（r，θ，?）= Rn，l（r）? Yl，m（θ， ? ） 波函数 径向部分 角度部分 Rn，l（r）称为径向波函数，是距离r的函数，与n和l有关。 Yl，m（θ， ? ）称为角度波函数，是方位角θ和?的函数，与l和m有关。 ;玻恩认为：ψ的物理意义并不明确； |ψ |2才有明确的物理意义，称为概率密度，表示在空间某点处电子出现的概率。;电子云图并非代表众多电子弥散在核外空间。;;角度分布图;p轨道角度波函数的每个球体称为波瓣。;;;;; ;Ys;径向分布;;;;;;;折中结果是基态氢原子概率的最大值在52.9pm处。 作出径向分布函数图 ，峰表示电子出现概率最大的地方 。 ;;氢原子1s电子的径向分布函数图;2.径向分布函数图中的峰数有 (n－l ) 个。;3. l 相同, n不同时,主峰距核位置不同。 n越小,主峰离核越近; n越大, 主峰离核越远；好像电子处于某一电子层。;;第二节 小结;波函数和概率密度;角度分布图;径向分布图;2s电子云应该怎样表示？;电子云的空间分布图