原子轨道 课件.ppt

1 ）电子具有波粒二象性， 其运动服从量子力学的 规律 —— 不确定原理！ 电子的概率分布可看作一团带负电荷的“云”，称 为“电子云。 电子云的形状反映了电子的运动状态！ 分子轨道理论简介 量子力学是原子结构和分子结构的现代概念的基础。 1 PPT 课件 2 ）波函数的物理意义 量子力学认为：描述核外电子的运动状态， 可用波函数 φ 表示。 波函数 φ—— 是在原子核周围的小体积内电子 出现的概率。 Φ—— 称为原子轨道，电子云的形状可看做轨 道的形状； 2 PPT 课件 例如 : 1s 轨道 —— 是以原子核为中心的球体，界面内电 子出现总概率约为 90%-95% ； 2s 轨道 —— 也是球形对称，但较 1s 轨道大，且有 一个“球面节” 节的两侧波函数符号相反 ，分别用深、浅或 + 、 - 表 示。 （ + 或 - 不代表正电荷或负电荷） 1s 轨道 3 PPT 课件 2p 轨道 —— 有 3 个轨道，彼此垂直， 分别在 x 、 y 、 z 轴 上，由两瓣组成，原子核在两瓣中间。 每个轨道有个节面 ，节面两侧波函数符号相反！ P345 图 18-2 （手绘板书） 3d 轨道 —— 有 5 个轨道 1s ； 2s ， 2p ； 3s ， 3p ， 3d ； 4s ， 4p ， 4d ， 4f ； …… s 轨道： 1 个； p 轨道： 3 个； d 轨道： 5 个； f 轨道： 7 个。 轨道能级： 1s ＜ 2s ＜ 2p ＜ 3s ＜ 3p ＜ 4s ＜ 3d ＜ 4p ＜ 5s 4 PPT 课件 5 PPT 课件 原子核外电子排布规律： 1 ）鲍里不相容原理： 每个轨道最多只能容纳两个电子 ，且 自旋相反 配对。 2 ）能量最低原理： 电子尽可能 占据能量最低的轨道。 1s ＜ 2s ＜ 2p ＜ 3s ＜ 3p ＜ 4s 3 ）洪特规则： 有 几个简并轨道 而无足够的电子填充时，必须在几个简并轨 道 逐一 地各 填充一个自旋平行的电子 后， 才能容纳第二个电子 。 原子的电子构型 6 PPT 课件 思考： C 、 N 、 O 、 F 核外电子排布？ 6 7 8 9 7 PPT 课件 现代化学键理论是建立在量子力学基础上的。 通过对氢分子共价键的讨论，通过近似计算，推广到双原子、 多原子分子的价键理论。 主要内容如下： 1) 原子的未成对电子数就是其原子的价数： 两个原子的 未成对 而又 自旋相反 的电子 ， 可 偶 合配对 成为 一个共价键 。（电子配对法） 1 、原子轨道 理论 8 PPT 课件 2 ）共价键具有饱和性： 未成对电子已配对成键后不能再与其它原子的未成对 电子配对成键。 · A · + 2 B · → B∶A∶B B -A-B 2 · A · →A∶∶A A=A 共价键有： 单键 C-C C-H 双键 C=C C=O 叁键 C≡C C≡N 9 PPT 课件 3 ） 共价键具有方向性： 两成键轨道的电子云必须 最大程度的重叠 ，才能使 成键牢固、稳定。 电子云重叠越大，形成的键越强。 10 PPT 课件 4 ）能量相近的轨道可以杂化 组成能量相等的杂化轨道，其成键能力更强，体 系能量也更低。 例如 : C 原子外层有 4 个电子，其中 2s 中的 1 个电子跃迁 到 2p z 轨道中，这样 1 个 s 轨道与 3 个 p 轨道 （ 4 个轨道 ) 杂化 形成 4 个 sp 3 杂化轨道 。 —— sp 3 杂化 ， （ 2p 轨道的两瓣波函数符号不同，与 2s 杂化时， 波函数符号相同 的一瓣增大 ，不同的一瓣缩小。） 一个 sp3 轨道 11 PPT 课件 sp 3 杂化 —— 1 个 s 轨道与 3 个 p 轨道杂化 sp 2 杂化 —— 1 个 s 轨道与 2 个 p 轨道杂化 sp 杂化 —— 1 个 s 轨道与 1 个