GC-7原子结构.ppt

The structure of the atom and the periodic properties of the elements The behavior of the electron around the nucleus （ii）p轨道的角度分布图 浅色为“＋”号，深色为“－”号 纺锤形 （iii）d轨道的角度分布图 叶瓣形 浅色为“＋”号 深色为“－”号 原子轨道在空间伸展的极大值方向； 原子轨道的正负号（对称性）。 在讨论化学间形成时的轨道能否重叠以及重叠最大方向有极其重要作用 （3）电子云的角度分布图 a．即Y 2(θ，φ)随角度(θ，φ)变化的图形 2p原子轨道角度分布图和电子云角度分布图 b．电子云角度分布图与原子轨道角度分布图的区别： (i) 前者为正值（即无+，?之分） ， 后者有+，?之分； (ii) 前者、后者形状相似，但前者更瘦一点。 c．电子云的径向分布图和角度分布图只是反映出电子云的两个侧面，它们都不能完整地表示出电子云的形状。 ？ 什么是轨道的 “节点” 和 “节面” §8-2　?核外电子排布和元素周期表 一、多原子电子的能级 1、类氢原子的能级 能量 半径 2．中心势场模型 (1) 基本思想： 把多电子原子结构简化为单电子结构。 (2) 中心势场模型：把多电子原子中的每一个电子都看作只受中心的有效核电荷的吸引，而不受其它电子影响的单电子体系。也就是将其它电子对该电子的静电排斥作用设想为是由原子核的排斥，而这种排斥作用相当于降低了原子核对该电子的吸引力，形成了一个中心势场。 (3) 用有效核电荷（effective nuclear charge）(Z* )替代核电荷数(Z)，则多电子原子中第i个电子的基态能量： 3．屏蔽效应（Screening effect） (1) 在多电子原子中，由于电子间的排斥作用而减小核对电子地吸引，从而引起有效核电荷降低，这种现象称为屏蔽效应。 Ｚ*＝Ｚ-σ Z—核电荷数，Z*—有效核电荷数 σ—屏蔽常数，等于N-1个电子对电子i的屏蔽作用的总和 (2) 屏蔽常数? i的计算：斯莱脱规则（Slater’s rule）-这部分内容供参考，自学 a．原子中的电子分若干个轨道组中：(1s)，(2s，2p)，(3s，3p)，(3d)，(4s，4p)，(4d)，(4f)，(5s，5p)，每个圆括号形成一个轨道组；sp总是一组，其它df轨道都是单独成一组。 b．一个轨道组外面的轨道组上的电子对内轨道组上的电子的屏蔽系数? = 0， c．同一轨道组内电子间屏蔽系数? = 0.35，1s轨道上的2个电子之间的? = 0.30； d．被屏蔽电子为ns或np轨道组上的电子时，主量子数为 (n?1) 的各轨道组上的电子对ns或np轨道组上的电子的屏蔽常数? = 0.85，而小于(n ?1) 的各轨道组上的电子，对其屏蔽常数? = 1.00； e．被屏蔽电子为nd或nf轨道组上的电子时，则位于它左边各轨道组上的电子对nd或nf轨道组上电子的屏蔽常数? = 1.00。 ? 2s 价电子与2p 价电子受到的屏蔽作用相同吗 根据斯莱脱规则计算有效核电荷不是很精确，但可以用来了解和说明与原子参数有关的问题。 4、有效核电荷的周期性变化 同一周期：短周期：从左到右，Z*显著增加。 长周期：从左到右，前半部分Z*增 加不多，后半部分显著增加。 同一族：从上到下， Z*增加，但不显著。 元素性质的周期性变化的原因 4．钻穿效应（Penetrating effect） 外层电子向内穿过内层电子靠近原子核的现象叫原子轨道的钻穿作用或者钻穿效应。 外部电子进入原子内部空间，受到核的较强的吸引作用. ◆ 轨道的钻穿能力通常有如下顺序: n s n p n d nf ，这意味着, 亚层轨道的电子云按同一顺序越来越远离原子核, 导致能级按 E(ns) E(np) E(nd) E(nf ) 顺序分裂) ◆ 如果能级分裂的程度很大, 就可能导致与临近电子层中的亚层能 级发生交 错. 例如, 4s电子云径向分布图上除主峰外还有3个离核 更近的小峰, 其钻穿