《结构化学》第2章原子结构和性质.pptx

第2章原子结构和性质;2;3;4;对两粒子质量、运动速度相差较大的体系，可以将坐标原点定在原子核上（这个方法是1927年由Born-Oppenheimer提出的，故称为B-O近似或采用定核近似）。此近似带来的误差极小，例如，对H原子:;6;7;2.1.2分离变量法求解方程;9;10;11;12;13;?(?)方程的解及角量子数l;15;16;17;18;19;20;注：关于量子数的说明;主量子数n,角量子数l,磁量子数m的取值都来自Schr?dinger方程。还有两个量子数不是由Schr?dinger方程解出的，可由Dirac的相对论波动方程解出;单电子体系的波函数的简并度;关于实函数与复波函数;25;同理：;27;28;29;30;31;32;33;34;35;36;;38;39;40;41;42;43;44;45;（1）决定电子的自旋状态（α，β）；

（2）决定自旋角动量的z分量及磁矩的z分量；

（3）决定电子自旋在外磁场中的附加作用能。;5.总量子数j和总磁量子数mj;48;49;50;51;52;53;54;2.3.1径向分布图形;56;57;58;3.径向分布函数图;60;径向分布函数图;62;63;64;65;66;67;68;2.3.3空间分布图;70;71;72;73;74;75;76;77;78;79;80;81;82;83;2.4多电子原子的结构;对于一个原子序数为Z，含有n个电子的原子体系，若不考虑电子自旋运动及其相互作用，采用定核近似（B-O近似）后，其Hamilton算符为：;86;87;88;89;90;3.中心力场近似;（2）屏蔽常数法;——称为单电子波函数。它近似地表示原子中第i个电子的运动状态，也称原子轨道;4.自洽场(SCF,self-consistentfield)方法;95;96;97;98;99;100;当某一轨道上的电子突然受激电离时，其他电子的运动状态都要发生相应的变化。假定这些电子的状态来不及随之调整，而被“冻结”在原来的轨道上（即“轨道冻结”），这时由Hartree-Fock自洽场法计算的原子轨道能将等于在此轨道上运动的电子的电离能的负值。;102;103;104;实际上多电子原子的E2s和E2p是不同的，考虑s，p，d，f轨道的差异，徐光宪等改进的Slater法，得到的结果更好。;根据定义，对应于;107;108;109;J(d,d)＞J(d,s)＞J(s,s);111;IA-IIAIIIA-VIIIAIIIB-VIIIBLa系周期

IB-IIBAc系;113;Slater行列式;115;116;117;2.5元素周期表与元素周期性质;119;2.6.1原子光谱和光谱项;事???上，原子光谱中的任一谱线都可写成两项之差，每一项与一能级对应，其大小等于该能级的能量除以hc，这些项称为光谱项，记为Tn;●原子光谱是原子结构的反映，原子结构决定原子光谱的性质（成分和强度）。原子光谱是原子结构理论的重要实验基础，原子结构理论在原子光谱的测定、解释及应用等方面具有重要的指导意义。;2.6.2电子的状态和原子的能态;124;2.多电子原子的状态及量子数;多电子原子中，电子之间的几种相互作用：;（2）多电子原子的角动量和量子数;原子的总轨道角动量;129;原子的总自旋角动量;例：求p1d1s1的总自旋角动量大小;原子的总角动量;134;135;136;3.原子光谱项;（2）光谱支项：;2.6.3单电子原子的光谱项和原子光谱;140;141;142;2.氢原子(2p)1→(1s)1跃迁的光谱;144;145;2.6.4多电子原子的光谱项;①先由各电子的m和ms求原子的mL和mS：;例如，(2p)1(3p)1组态：

由l1＝1，m1＝1,0,-1和l2＝1，m2=1,0,-1可知，共有3×3＝9个mL值；则，

L＝2，1，0(5＋3＋1＝9)；

由(ms)1=1/2,-1/2和(ms)2=1/2,-1/2知，共有2×2＝4个mS值；则，