级chapter_原子结构与元素周期表().ppt

(3) 往往 具有 复数 形式, ψψ* = |ψ|2 平方 模 — 概率 密度 它在量子力学中有着特定的物理意义：概率密度:单位体积出现的概率，它的所有的空间分布就是我们后面学的电子云. 三、 Image of Wave Function or AO 直角 坐标 ( x,y,z) 与 球 坐标 (r,θ,φ) 的 转换: 变数分离法，这是数学求解方程的一种方法. 径向 部分 波 函数 角度 部分 波 函数 1. Ground State The of H n = 1 l = 0 m = 0 1s AO (1) 1s AO 求解 结果 ① Energy = ev ② Wave Function 径向 部分: 角度 部分: (2) 径向 部分 a0 = 52.9 pm Bohr 半径 r 0 r 0 (3) AO 角度 部分 的 图象 Obvious: 任意 s AO 均与 角度 无关. 的 图象 是 球形 对称 分布 (4) Physical Significance of Wave Function 核外 电子 运动 特征 之三 统计 性 Ψ2 原子 核外 出现 电子 的 概率 密度, 电子 云 是 电子 出现 概率 密度 的 形象 化 语言 r (a) 1s 的 r 图 电子 云 (b) 1s 的 电子 云 界面 图 球壳薄层的体积 (5) 径向 分布 波 函数 D(r) 电子 概率 径向 分布 图 = 空间 微 体积 = = = 试问 D(r) 与 ψ2 的 图形 有何 区别? 空间某点单位体积出现的概率 在半径为 r 的单位厚度球壳内出现的概率 2. Excited State The of H ① 2s AO n = 2 l = 0 m = 0 = ev 峰数 = n - l 节面 ② 2p AO n = 2 l = 1 m = +1, 0, -1 m = 0 2pz m = 1 2px m = -1 2py 1 0.866 0.5 0 -0.5 -1 A 0.866A 0.5A 0 -0.5A -A + － 30° 60° θ AO 角度 部分 图象 的 特点: ① 形状 呈 对称 性, 如同 两个 相切 的 球面; ② AO 角度 部分 的 图象 有 正 负 号; 这 并非 是 正 负 电性, 而是 对应 取值 的 正负, 一、 四 象限 为正, 二、 三 象限 为负; 这个 图形 的 正 负 号, 对 形成 化学 键 至关 重要. 2Pz , 3Pz , 4Pz ③ 只与 l, m 有关, 与 n 无关, 只要 l, m 相同, AO 角度 分布 的 图象 就 相同. Such as etc same. ③ 3d AO n = 3 l = 2 m = 0 -1 -2 +1 +2 m = 0 = 径向 分布 波 函数 分布 图 2s, 2p AO 径向 分布 图: 4s, 3d AO 径向 分布 图: AO 径向 分布 图, 对 解释 电子 能级 大小 至关 重要. 亦从 一个 侧面 说明 原子 核外 电子 是 分层 排布 的. Question? 对核外只有一个电子的H原子，人们实验发现，核外电子在Bohr半径r = 52.9pm的球形区域内出现的概率最大，r 52.9pm或r 52.9pm 核外电子出现的概率都不会很大，那这是为什么呢？ 这是 由于 靠近 核时, 虽 概率 密度 较大, 因 粒子 小 球壳 的 体积 较小, 因而 出现 的 概率 也 不会 很大; 离核 较远 时, 虽然 球壳 体积 很大, 但 由于 概率 密度 小, 因而 出现 的 概率 也 不会 很大. 因此H原子核外的一个电子在空间必然存在一个最佳的分布状态，这就是在1s轨道上进行排布。 Question? 1. 原子 核外 电子 运动的 重要 特征： ， ， 。 量子化 波粒二象性 统计性 2. 任意 SAO 与 A．与角度无关 B．与sin?有关 C．与cos?有关 D．与sin?,cos?有关 3. Physical Significance of , Image of AO , . AO 角度 部分 的 形状 AO 的 对称 性 AO 角 动量 在 指定 方向 的 分量 4. Physical Significance of , Image of D(r) , 核外 电子 运动 的 最大 区域 的 分布 即 概率 分布 原子 核外 电子 分层 排布 多 电子 原子 . 电子 的 能量 不同 四、 电子 云 的 空间 图象 | Y(θ,φ) |2 — 作图 得到 空间 图象. AO 角度 部分