高等教育物质结构.pptxVIP

8.1.1Bohr理论 三点假设： ①核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上运动,且不辐射能量； ②通常，电子处在离核最近的轨道上，能量最低——基态；原子获得能量后，电子被激发到高能量轨道上，原子处于激发态； ③从激发态回到基态释放光能，光的频率取决于轨道间的能量差。E：轨道能量h：Planck常数8.1.2电子的波粒二象性 1924年，Louis de Broglie认为：质量为 m ，运动速度为υ的粒子，相应的波长为：λ=h/mυ=h/p，h=6.626×10-34J·s，Plank常量。 1927年，Davissson和Germer应用Ni晶体进行电子衍射实验，证实电子具有波动性。8.1.3测不准原理德国物理学家海森伯指出：对微观粒子，不能同时准确测出它在某一瞬间的运动速率（或动量）和位置?x · ?p ≥ h/4π位置误差动量误差微观粒子的运动使用统计规律描述，即几率描述　例1: 对于 m = 10 克的子弹，它的位置可精确到?x ＝ 0.01 cm,其速度测不准情况为：∴ 对宏观物体可同时测定位置与速度例2: 对于微观粒子如电子, m = 9.11 ? 10-31 Kg, 半径 r = 10-10 m，则?x至少要达到10-11 m才相对准确，则其速度的测不准情况为：∴若m非常小，则其位置与速度是不能同时准确测定的8.1.4 Schr?dinger方程与量子数1.Schr?dinger方程描述核外电子在空间运动状态的数学函数式体系的总能量电子的势能电子的质量2. 四个量子数n =1, 2, 3,……① 主量子数 n ②角量子数③磁量子数 m ④ 自旋量子数 ms主量子数n：决定电子能量高低的主要因素 与电子能量有关，对于氢原子，电子能量 唯一决定于n； 不同的n 值，对应于不同的电子层：１　２　３　４　５…K L M N O…角量子数l ：原子轨道或电子云的形状 l 的取值0，1，2，3……n－1 对应着s, p, d, f…... (亚层) l 决定了ψ的角度函数的形状。磁量子数m：原子轨道或电子云在空间的伸 展方向 m可取 0，±1, ±2……±l ； 其值决定了ψ角度函数的空间取向。自旋量子数 ms表示同一轨道中电子的二种自旋状态 n,l,m 一定，轨道也确定 0 1 2 3 …轨道 s p d f …例如:n =2， l =0，m =0，2s n =3，l =1，m =0，3pz n =3，l =2，m =0，3dz2有6组量子数①n=3, l=1, m=-1; ②n=3, l=0, m=0;③n=2, l=2, m=-1; ④n=2, l=1, m=0;⑤n=2, l=0, m=-1; ⑥n=2, l=3, m=2;其中正确的是A. ① ② ③ B. ① ② ④C. ④ ⑤ ⑥ D. ② ④ ⑤8. 3d态：n=3, l=2, m=0,小结：量子数与电子云的关系 n：决定电子能量的大小 l：描述电子云的形状 m：描述电子云的伸展方向 8.2 核外电子运动状态8.2.1多电子原子轨道能级轨道：与氢原子类似，其电子运动状态 可描述为1s, 2s, 2px, 2py, 2pz, 3s…能量：与氢原子不同, 能量不仅与n有关, 也与l有关; 在外加场的作用下, 还 与m有关。8.2.2核外电子排布核外电子分布三规则： 最低能量原理 电子在核外排列应尽先分布在低能级轨道上, 使整个原子系统能量最 低。 Pauli不相容原理 每个原子轨道中最多容纳两个自旋方式相反的电子。N：1s2 2s2 2p3 Hund 规则 在 n 和 l 相同的轨道上分布的电子,将尽可能分占 m 值不同的轨道, 且自旋平行。Z = 26Fe：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 半满全满规则： 当轨道处于全满、半满时，原子较稳定。主族元素2.电离能 基态气体原子失去电子成为带一个正电荷的气态正离子所需要的能量称为第一电离能，用 I 1表示。E (g) ? E+ (g) + e-I 1 由+1价气态正离子失去电子成为带+2价气态正离子所需要的能量称为第二电离能，用 I 2表示。E+ (g) ? E 2+ (g) + e-I 2 3.电负性 原子在分子中吸引电子的能力称为元素的电负性，用 表示。 电负性可以综合衡量各种元素的金属性和非金属性。同一周期从左到右电负性依次增大；同一主族从