结构化学-Ch2习题课-杨媛.ppt

屏蔽效应：电子i受其它电子屏蔽的影响而感受到核电荷的减少而使能级升高的效应。 钻穿效应：电子i的电子云有一部分钻到近核区，避开其余电子的屏蔽，它感受到较大的核电荷作用而使能级降低的效应。 图1-2　构造原理示意图 (高中：选修3，p6)能层、能级 电子原子轨道能级 基态原子的电子排布 (p45) 原子的核外电子排布遵循3个原则 (1) Pauli原理: n, l, m, ms (2) 能量最低原理 (3) Hund规则：电子在简并轨道上, 尽量分占不同的轨道，且自旋平行 结 构 化 学第二章习题课 Aim and demand 目的要求 1. 识记: 量子数、电子云、原子单位 2. 理解: 变分原理、屏蔽效应、钻穿效应、中心势场法 3. 运用: 原子薛定谔方程、电子能级、电子排布 氢原子和类氢离子体系 直角坐标转化成球极坐标： x = rsin?cos? y = sin?cos? z = rcos? d? = r2 sin?drd?d? 定核近似： 变数分离法 把含有多个变量的 转化为 (分别只含一个变量)的积的形式。这种数学处理方法叫变数分离法。 一个函数 多个函数 一般解： n, l, m 量子数的取值范围、相互关系、物理意义。 在求解单电子原子核外电子运动的Schr?dinger方程中，自然引出了3个量子数: n, l, m及其取值范围: (1) n: 主量子数，n = 1, 2, 3, 4, … 决定电子的能级: (2) l: 角量子数, l = 0, 1, 2,…, (n-1) 决定电子的原子轨道角动量: 也决定其磁矩: (其中βe是Bohr磁子, 1βe = 9.274 × 10-24 J·T-1) (3) m: 磁量子数, m = 0, ±1, ±2…, ±l 决定电子的轨道角动量在z方向上的分量: 也决定轨道磁矩在磁场方向上的分量: (1) 复波函数和实波函数都是氢原子薛定谔方程的合理解，都描述体系中电子的运动状态 (2) 复波函数和实波函数可通过线性组合相互 变换。 (3) 复波函数是 的共同本征函数，实波函数是 的本征函数，而不是 的本征函数。复波函数和实波函数都不是动能算符, 势能算符和位置算符的本征函数。 2. 复波函数与实波函数 Px，Py和P±1的电子云示意图 ((4) 复波函数和实波函数角度部分电子云图象不同。 (5) 化学中讨论键的方向常用实函数。 波函数 用于描述电子所处的空间状态， 表示某个状态的电子在空间各点 处单位体积中出现的概率---概率密度。 只考察波函数随r变化的为径向分布图，只考察波函数随 变化的为角度分布图，综合考察 波函数随 变化的为空间分布图。 径向波函数 径向密度波函数 径向分布函数 Rn,l(r) R2n,l(r) r2·R2n,l(r) R1s R2s R2p R3s R3p R3d r r r r r r r r r r r r r r r r r r Rn,l(r) Rn,l2(r) D(r) 符号 正负相间 正 正 节面数 n – l – 1 n – l – 1 n – l – 1 峰值个数 n –l n –l n –l 峰值高度 依次减小 依次减小 依次增大 s态 很大 很大 零 其它态 零 零 零 所有态 零 零 零 是电子云的角度分布函数，它表示在 方向上单位立体角内电子出现的几率。 Y2lm (θ, φ) (θ, φ) 角度部分节面数为l Y2与Y的比较 由于是 Y2 ，所以原先在原子轨道图象中的正负号，在电子云的图形中就消失了（即恒为正值）其次Y的值总小于1， Y2 的值更小，所以电子云的图象要比轨道图形 “狭窄”一些。 空间分布图：电子云的实际形状要同时考虑它的径向分布和角度分布。 原子轨道指的是下列的哪一种说法？【 】 （A）原子的运动轨迹 （B）原子的振动态 （C）原子的单电子波函数 （D）原子状态 √ 用来表示核外某电子的运动状态的下列各组量子数(n, 1, m, ms)中，哪一组是合理的？ 【 】 (A) 2，1，0，0；　(B) 0，0，0，1/2；　(C) 3，1，2，1/2； (D) 2，1，-1, -1/2 √ 下列哪个波函数是不正确的【 】 (A) ψ210