大学化学课件.pptx

元素周期表;一.原子结构AtomicStructure;原子光谱;连续光谱（自然界）;连续光谱(实验室）;电磁波连续光谱;和Borh量子化模型;;;;一.量子力学用于微观粒子的要点

微观粒子的波粒二象性，电子的运动状态用波函数?(r,?,?)描述，?可为正，负或零

解Schr?dinger方程可得到相应的量子数，?2表示波函数在空间的几率密度，即电子云的密度

能量量子化，非连续性，量子数为正整数（自旋量子数除外）;二、四个量子数及其物理意义

1、主量子数n,n为1，2，3，4等正整数。n无穷大时，能量为零，基态时,n=1,能量最低（负值），n越大，能级越高。直观可以认为n为原子外电子排列的层数。E?-1/n2;2、角量子数l（轨道角动量）,l为0，1，2，...n-1正整数，共有n个，它表示原子轨道（或波函数）的角度分布，即电子云的形状。例如，当l=0,1,2,3时，原子轨道分别用s,p,d,f表示。当n相同时，不同l的原子轨道称为亚层。l越大，能量越高。例如，主量子数n=2时，l可以为0，1，即原子轨道可以有2s,2p,两个亚层，2p电子的能量高于2s。;3、磁量子数ml,轨道角动量在磁场方向的分量，表示原子轨道在空间的取向，数值可以是0，?1，?2，....?l，对于某个运动状态，可以有2l+1个磁量子数。例如l＝1，ml可以为0，?1三个不同的取向，用px,py,pz表示。l＝2,ml可以为0，?1,?2,五个不同的取向，用dxy,dyz,dxz,dx2-y2,dz2表示;4、自旋磁量子数ms，自旋角动量在磁场方向的分量，电子自旋有顺时针和逆时针两个方向，因此，自旋磁量子数为?1/2。;s轨道的轮廓图(l=0，ms=0,);d轨道的轮廓图

(l=2，ml=0,?1,?2);H原子轨道的径向分布;多电子原子的原子轨道能级图;多电子原子的能级图;（1）电子排布的三条基本原理

保里（Pauli）不相容原理，在一个原子中，不可能4个量子数完全相同。或者说一个原子轨道上最多只能排列两个电子，必须自旋相反。

（2）能量最低原理，能量高低由主量子数n和角量子数l决定。n相同时，l越大，能量越高，l相同时，n越大，能量越高，例如，能量顺序1s2s3s4s......,3s3p3d。

（3）洪特（Hund）规则。在能量相等的轨道上，电子尽量自??平行（高自旋）

能级顺序

;核外电子填充顺序;核外电子的排布顺序：

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6…;1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6…

练习：写出下列原子的核外电子排布

Ca(20)

Zn(30)

Ti(22)

Fe(26)

Br(35)

Kr(36)

;

（1）7个周期，18族（旧的分法：I－VIIIA，I－VIIIB族，或主副族）

周期数为n,即最大的主量子数

;（2）按价电子组态分为5个区

s区(n-1)s2(n-1)p6ns1-21，2族，即碱金属，碱土金属（主族）

d区(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d1-9ns1-23－10族，过渡金属（副族）

（ds区(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns1-211，12族，铜锌分组）

p区(n-1)s2(n-1)p6ns2np1-613－18族（主族）

f区(n-2)f1-14(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d0-2ns2镧系，锕系元素

;元素周期表中的区域划分;（1）电离能，定义，气态原子失去一个电子变为气态离子所需的能量（I1）

规律：同一周期，碱金属电离能最小，例如Cs，光电阴极材料，稀有气体最大

同一主族，n越大，电离能越小

（2）亲和能气态原子得到一个电子放出的能量，卤素最大，稀有气体，碱土及碱金属为0，不能准确测定

（3）电负性，?，原子对成键电子吸引力的大小，综合亲和能及电负性，Paulingormulliken电负性值，卤素最大（F）

;周期表中部分元素的电负性;金属，电负性小，大约2，

非金属，电负性大，大约2

判断化合物的键型，??＝?A-?B

??大，离子键

??小，共价键

??=0,非