基础化学精品教学（广西医科大学）2013第十章原子结构.pptVIP

原子轨道的电子云的径向分布图能表现电子离核的远近。1s轨道的R21s(r)对r图如右。离核越近，1s电子出现的概率密度越大。 在原子核处概率密度将达最大值，岂不是电子最可能出现在原子核上？注意概率密度和概率有区别。 考虑电子出现在半径为r,厚度为dr的薄球壳的几率 1927年美国物理学家Davisson C和Germer L用电子束代替X射线，用镍晶体薄层作为光栅进行衍射实验，得到与X射线衍射类似的图像，证实了电子的波动性。实验过程类似于扔硬币，开始无任何规律可言，但无数次后就有了结果——但是是统计的结果。 电子波是统计性的。让电子穿越晶体，每次到达底片的位置是随机的，多次重复以后，底片某个位置上电子到达的概率就显现出来。 △x为粒子在x方向的位置误差。△px为动量在x方向的误差 由于h是极小的量，△x越小，△px越大，反之亦然。类似于中国的阴阳之说，阳升阴降或阳强则阴弱，每天中午一丝阴气升发，随时间变化逐渐增大，此时阳气逐渐降低，即△x越小，△px越大，所以此测不准原理也是得益于中国的易经之说， Heisenberg因提出了测不准原理而获得了诺贝尔奖金。 原子结构终极结构恰与”空与色“相吻，测不准原理=佛教中的”无常“。中国易经的推算到期2012年，刘伯温的预言及推算也是到2012年， 2012年将是一新的周期的开始，有可能世界会在中国圆融的文化与西方文化的交触中重新产生一重大的变化，出现一新的思维观念，改变不断冲突的世界格局 依照玛雅历法，地球由始到终分为五个太阳纪，分别代表五次浩劫，其中四个浩劫已经过去.当第五个太阳纪来临，太阳会消失，大地剧烈摇晃，灾难四起，地球会彻底毁灭，按照马雅历法是三一一三年，换算为西历便是二○一二年十二月二十一日。 前四次预言都是没有依据的！ 第五次就等到2012年12月21日 电子运动的波粒二象性很好地解释了空即是色，色就是空的理论。 电子的能量是粒子性的表现，但电子能量与频率相关，又与波动性相关，通过能量将波动性/频率与粒子性/能量统一于一体。 电子运动无固定轨道，如何描述电子运动状态，Schrodinger方程式的解还是一函数——波函数，不是定值——即电子运动无固定轨道 原子中电子具有波动性，奥地利物理学家Schr?dinger导出Schr?dinger方程，方程的解是波函数ψ ，用来描述电子的运动状态。 描述原子中单个电子运动状态的波函数ψ常称作原子轨道。原子轨道仅仅是波函数的代名词，绝无经典力学中的轨道含义。严格地说原子轨道在空间是无限扩展的，但一般把电子出现概率在99%的空间区域的界面作为原子轨道的大小。 ψ has no real physical meaning. ψ本身无明确物理意义 ψ2则表示在原子核外空间某点处电子出现的概率密度（probability density）,即在该点处微单位体积中电子出现的概率 ψ2 is called probability density which represents the probability that the electron will be found at that location at a given point in space. 图形a是基态氢原子ψ2的立体图，b是剖面图。黑色深的地方概率密度大，浅的地方概率密度小。概率密度的几何图形俗称电子云。 4.在量子力学中将 ψ称为“原子轨道函数”≡“原子轨道”，波函数有无数解，如电子不可能在无限远处出现，超出原子的范围，那如何有效、合理地描述电子的核外运动状态，需要我们做一个界定，给予合理的限定取值。 空间形状－l、距离－n、方位-m。 类比于超星的粉丝——认识超星，从外表、距离及境域（方位） 要获得合理解，与实际情况相联结，电子运动描述应包括：方位或取向、形状、大小（能量）或距离，因此合理的波函数ψ必须满足一些整数条件，否则将为零， ψ2也为零，即空间没有电子出现。 三个量子数的取值意义：波函数描述电子在核外的运动包含从以下三个方面时就完全囊括电子的所有运动状态： 一个是电子离核远近的距离所出现的概率，虽然电子的运动无固定轨道，但电子不可能出现无限远的状态，如n=1，意味着电子会在第一层出现的机会或机率会很大，这就是主量子数所要解决的问题。 二是电子出现是以何种形式出现，正如我们在工作场合得着正装，而在家可着休闲着一样，电子是以何种几率形式出现，形状如何，S或P/球形或亚铃形或梅花形，这是角量子数所要解决的问题。 三是电子从哪个方位或方向出现，这是磁量子数所要解决的问题。当这些都确定时，电子在核外的运动我们就有了个概念，准确地说是几率概念。 n决定电子能量的主因。在单电子体系中，是决定轨道能量的唯一因素 The principal quantum numb