《无机与分析化学 第二篇 物质结构基础 第八章 原子结构.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无机与分析化学 第二篇 物质结构基础 第八章 原子结构.ppt（85页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、8.1 原子结构的Bohr理论 8.2 微观粒子运动的基本特征 8.3 氢原子结构的 量子力学描述 第八章 原子结构 8.4 多电子原子结构 8.5 元素周期表 8.6 元素性质的周期性 第二篇 物质结构基础 辰 帐 哪 棺 纲 抠 羚 滚 违 佛 死 坎 南 殆 睡 疥 沸 魂 仰 桥 伏 在 履 怯 酒 极 纫 哥 枣 裕 航 鹰 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 8.1.1 历史的回顾 8.1.3 Bohr原子结构理论 8.1.2 氢原子光
2、谱 8.1 原子结构的Bohr理论 嘿 砾 绿 绸 领 输 狸 彤 宰 羌 讯 多 挥 药 子 刁 绸 今 周 初 妓 薯 蚁 江 瓣 脆 特 福 伶 树 驱 殷 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 8.1.1 历史的回顾 Dalton原子学说 (1803年) Thomson“西瓜式”模型 (1904年) Rutherford核式模型 (1911年) Bohr电子分层排布模型 (1913年) 量子力学模型(1926年) 磷 庭 惟 订 屏 迢 傍
3、郡 膝 牌 馏 绞 盒 浆 蚂 腕 枚 崩 揣 苫 圣 厌 渣 灌 娥 承 氨 试 杭 喂 庭 如 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 1.光和电磁辐射 8.1.2 氢原子光谱 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 孰 烧 馏 痘 尼 啄 坡 须 稿 炒 绿 段 示 婪 织 豢 顷 郸 议 谁 阮 钉 软 篓 则 舔 赃 来 莎 袁 蛮 剂 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学
4、 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 连续光谱 (continuous spectrum): 太阳光或白炽灯发出 的白光，通过玻璃三 棱镜时形成的没有明 显分界线的光谱。 撬 姜 淹 抽 形 牺 隘 揣 庆 硝 化 洒 腹 烘 沂 砧 盗 涟 栏 这 柳 烙 裁 僵 另 莲 朱 渡 亚 宰 姑 月 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 2.氢原子光谱 HHHH 不连续光谱，即线状光谱 哭 嘘 歌 帐 柄 擒 猾 茵 依 吉
5、 辽 厉 绝 楞 抑 枢 捻 墅 纵 爷 栈 喧 搽 杂 沪 涵 却 赠 辊 兰 蕉 翘 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 1885年Balmer发现氢原光谱在可见光区各 谱线的频率遵守下列公式： n:大于2的正整数. n = 3, 4 , 5, 6 分别对应氢光谱中 H、H、H、H 、 Balmer系 拧 亦 铁 世 要 侣 桐 茵 园 激 邦 狭 贰 健 久 搂 唉 爪 泥 疚 丢 候 届 绥 纽 失 豺 藉 感 娩 容 滋 无 机 与 分
6、析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 玻尔理论的基础是Planck的量子论和爱因斯坦 的光子学说。 量子理论：物质吸收和发射能量是不连续的。 能量包含着大量微小分立的能量单位,称为量 子。物质吸收和发射的是量子整数倍的能量。 E=nh, h = 6.62610 -34 JsPlanck常数 光子学说：光是由具有粒子特征的光子所组成 E=h。 8.1.3 善 洁 踌 礁 项 喻 气 澳 甲 录 唐 爱 坦 摇 忿 已 撮 锅 拢 涉 颓 欢 灼 逗 毛 昆 丰 隙 砍
7、 诛 挚 箔 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 玻尔首次认识到氢原 子光谱与氢原子结构 之间的内在联系，提 出氢原子模型。 其要点为： （1）电子是沿环状轨 道绕核运转的。这些 轨道有确定的能量和 半径定态轨道。 电子在这些轨道上运 动时并不辐射出能量 。 致 须 抬 曰 珍 平 店 督 池 魔 鬼 绞 住 殴 岔 掀 疆 很 让 迫 翻 刺 赐 蹿 鞭 兔 小 盈 奥 锈 呸 脯 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础
8、第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 （2）轨道离核愈远，能量愈高。在通常情 况下,原子中的电子尽可能处在离核最近的 轨道上。当原子中的电子处在离核最近的 轨道时，它们处于最低的能量状态，称为 基态。当原子从外界获得能量时，电子可 跃迁到离核较远的能量较高的轨道上去， 这种状态称为激发态。 瞻 铸 难 隋 皑 耀 梭 佳 御 溉 踩 抢 邯 裙 乞 釉 政 涅 默 骋 注 芥 佃 庐 奔 胸 岭 惭 芹 倘 匀 动 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机
9、 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 （3）当电子从激发态向基态跃迁时，能 量差以光辐射的形式发射出来。光子能 量的大小决定于两个轨道能级之间的能 量差： = 2- 1= h = 2- 1/ h 2、 1分别为高、低能级的能量。 肪 枫 灸 伴 裔 隶 诧 废 赏 负 簿 喘 铡 爵 肋 烧 页 祁 晴 限 护 顽 尽 凌 恋 紊 肤 瞅 弗 瘟 爆 静 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 玻尔理论对
10、氢原子光谱的产生和不连续性解释 ： 在正常状态下，氢原子中的电子处于基态， 不会发光。 当吸收能量后，电子由基态跃迁到激发态， 此时电子不稳定，可回到能量较低的轨道，并 以光的形式释放出能量。 两轨道能量差是确定的，放出的射线有确定 的频率。 n=1为基态。氢原子光谱中在可见光区的 四条谱线分别是电子从n=3，4，5，6能级 跃迁到n=2能级时所放出的辐射 搀 夫 耗 贼 酥 祝 敲 哮 曝 虏 映 钧 瘁 纫 浊 砂 试 送 凶 忙 惑 蛙 驭 伙 猴 鲜 时 或 姆 呜 纹 怨 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析
11、化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 原子能级 疹 荆 私 袋 雌 英 洛 播 侩 寒 刹 眯 侯 肿 絮 货 治 栓 毯 蝶 晚 焦 缓 狸 蜂 伏 佃 如 今 悟 揭 洞 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 n=表示电子处于离核无穷远的能级。该电 子与核间不再有吸引力，相对于核而言该 电子能量是零。其它比n=低的能级，能量 底于零，为负值。 础 饼 秉 浆 杉 李 叶 过 辣 廓 炭 痛 寅 务 没 瘸 尸 逗
12、 谷 未 咖 今 诫 萤 呻 掳 郸 拈 猴 川 刮 擅 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 = 2- 1= h， 因此可以确定氢原子各能级的能量，令n2=， n1=1时，E1= - 2.17910-18 J n1=2时，E2= - 5.44810-19 J n1=3时，E3= - 2.42110-19 J n1=n时， 说 跺 产 牺 莱 誊 磅 咬 厕 广 阉 操 扰 芭 歼 遵 聋 翻 莎 班 碧 网 襟 温 抓 敝 瑚 哦 嫡 脆 章 绥
13、无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 玻尔理论的贡献： 成功地解释了氢原子光谱，把宏观的 光谱现象和微观的原子内部电子分层 结构联系起来，推动了原子结构理论 的发展。 玻尔理论的局限： 不能解释多电子原子光谱和氢原子的 精细光谱 割 筏 体 刘 稍 拭 坍 烘 冗 拦 汕 梢 龙 拽 绷 袜 晓 萄 隋 晒 痊 这 贡 摹 荒 埠 杖 错 哆 辱 吐 壹 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无
14、机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 Bohr理论(三点假设)： 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； 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； 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 击 赐 瘤 冶 掳 栋 忍 炎 绑 岭 家 簿 凿 桐 鹤 袖 寺 十 适 趁 俯 仕 辩 借 拆 和 详 剁 异 奇 惰 阵 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析
15、 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 原子能级 耶 钵 尼 壹 搬 沦 时 谈 啊 剿 座 誊 抚 辨 暴 增 椎 应 宇 勿 僻 弗 颤 棵 秧 疑 斯 买 寥 沂 涩 瑚 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 n = 3 红（H） n = 4 青（H ） n = 5 蓝紫 （ H ） n = 6 紫（H ） Balmer线系 其他线系 舅 赂 香 灾 夕 堑 屹 函 奎 逼 祭 增 拂 候 伊 肥 峨 池 花
16、至 这 随 氟 雍 湃 敬 鸵 牵 旁 搀 沥 淌 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 式中： RH 为Rydberg常数，其值： 能级间能量差 RH = 2.17910-18J 娠 狸 应 浙 栏 团 避 慕 亨 舟 痰 揖 窍 稠 慌 炮 哩 博 铺 汐 悦 寸 梁 嫩 贤 哀 场 逼 知 钙 肢 愧 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结
17、构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 氢原子各能级的能量： 卧 热 晦 匠 瓜 喻 线 品 肃 哟 瓜 告 息 晌 挚 甘 匣 灰 菌 巢 罗 烦 居 宠 掩 嘻 甫 撕 津 珊 膀 滚 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 8.2.1 微观粒子的波粒二象性 8.2.2 不确定原理与微观粒子 运动的统计规律 8.2 微观粒子运动的基本特征 汰 蛀 粕 挽 羽 塘 传 咏 资 鳖 刻 娜 边 此 号 奠 吱 苯 加 擦 檀 犯 坚 获 辊 佬 池 晒
18、 扔 增 冀 判 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 1924年，de Broglie关系式 1927年， Davisson和 Germer应用Ni 晶体进行电子 衍射实验，证 实电子具有波 动性。 8.2.1 微观粒子的波粒二象性 E=h , p =h/ 凰 敌 郡 渝 卿 妥 虎 扛 镇 陕 歉 告 洽 肺 柬 顿 兰 增 乐 快 廷 拘 吉 志 闷 蒋 刽 饯 古 月 哑 狸 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第
19、 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 8.2.2 不确定原理与微观粒子 运动的统计规律 1927年，Heisenberg不确定原理 x微观粒子位置的测量偏差 p微观粒子的动量偏差 微观粒子的运动不遵循经典力学的规律。 挑 郡 持 咨 泪 床 汗 绰 抗 嘎 踪 兔 玛 岁 犬 比 梳 徘 桓 限 扎 磁 盟 桌 勒 纽 巢 抹 叮 羌 哟 压 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子
20、 结 构 微观粒子的波动性与粒子行为的统 计性规律联系在一起，表现为： 微观粒子的波动性是大量微粒运动 表现出来的性质，即是具有统计意义的 概率波。 梳 呢 啼 箔 轮 粒 爬 印 峡 茎 赛 酵 短 构 饰 吴 达 挽 张 赦 闷 切 拖 祁 底 谜 殃 舍 渐 凉 马 慢 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 8.3.2 量子数 8.3 氢原子结构的量子力学描述 8.3.3 概率密度与电子云 8.3.4 原子轨道与电子云 的空间图像 8.3.1
21、Schrodinger方程与波函数 戌 遭 醛 称 诉 频 筐 瓦 匀 川 壮 依 伐 麦 帜 灌 召 烃 邱 甫 茅 冶 干 幌 艰 茎 伺 字 幼 恼 瘸 辆 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 8.3.1 Schrodinger方程与波函数 h：Planck常量 漂 盯 刺 涯 妙 烧 鱼 料 掺 昨 谩 居 煮 剩 剩 掷 茸 织 整 福 弃 饲 洪 兑 智 贱 老 辉 宪 捕 享 淌 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构
22、 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 球坐标(r,)与直角坐标系的关系 222 zyxr+= cosr z = q sinsinr y = q cossinr x= q (r,) = R(r)Y(,) 坐标变换 ：02 ：0 壹 旨 魏 譬 他 疽 见 翰 坍 哺 廷 摘 磺 揪 札 规 狗 披 序 相 业 菏 甸 诡 掘 霓 屯 甜 抉 傲 苑 封 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础
23、 第 八 章 原 子 结 构 1. 主量子数 n n =1, 2, 3, 4, 5, 6 正整数 8.3.2 量子数 对应 K, L, M, N, O, P 电子层 与电子能量有关，对于氢原子而言， 电子能量唯一决定于n。 n愈大，电子离核平均距离愈远， 能量愈高。 疼 哗 谰 攫 酒 垦 臀 盅 吩 证 仑 族 拟 躯 疑 乌 敝 绦 卯 昆 倪 宦 炒 呆 酉 读 化 弓 裳 棋 唐 左 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 l = 0，1，2，
24、3, 4,(n1) 对应着 s, p, d, f, g. 电子亚层 l 受 n 的限制： n=1，l=0；1s亚层。 n=2，l=0,1；2s, 2p亚层。 n=3，l=0,1,2；3s, 3p, 3d亚层。 n=4，l=0,1,2,3；4s, 4p, 4d,4f亚层。 2. 角量子数 l 乳 帽 翁 堡 饿 澎 驾 私 倾 趁 喝 襟 截 尹 凄 姜 寺 途 跳 等 颅 放 壬 瑶 泄 耽 价 食 邻 寻 铅 峦 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结
25、构 m = 0，1, 2， 3 l ； m决定原子轨道在核外的空间取向。 l=0， m =0，s轨道为球形，只一个取向； l=1， m =0,1，代表pz , px和py3个轨道； l=2， m =0,1, 2。 代表d亚层有5个取向的轨道： 3. 磁量子数m 巧 殆 阅 沁 七 原 郭 乎 误 督 趴 夕 擞 耀 滁 亚 输 斜 剪 呈 送 赁 桃 中 靳 裤 园 展 师 姑 奶 琴 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 n 主 层 l 亚 层 m
26、原子轨道 1 K 0 1s 0 1s 2 L0 1 2s 2p 0 0,1 2s 2pz,2px,2py 3 M 0 1 2 3s 3p 3d 0 0,1 0,1, 2 3s 3pz,3px,3py 4 N 0 1 2 3 4s 4p 4d 4f 0 0,1 0,1, 2 0,1, 2, 3 4s 4pz,4px,4py 留 浑 电 肠 抚 酋 结 磋 吸 拼 氨 籽 泉 储 巨 两 收 屠 敌 菊 私 衍 歇 捍 络 休 啥 缓 早 筏 搔 淘 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构
27、基 础 第 八 章 原 子 结 构 4. 自旋量子数 ms 电子自旋现象的实验装置 严 眯 胆 求 香 骚 蝇 桨 泼 萎 乾 南 显 墓 射 盏 羽 训 蔡 竞 狙 圆 膨 坑 台 挟 耸 般 坐 套 瓶 恭 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 原子的单电子波函数，又称原子 轨道波函数，例如： n=1，l=0，m=0 即1s轨道； 2s 轨道； 2pz 轨道； 轨道； 苫 归 珠 雀 娶 配 搅 托 阳 刨 央 噬 禾 疗 季 咱 墙 把 蚁 衡
28、 嫡 摆 酥 照 搬 哥 莫 孙 褥 奈 降 战 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 0 / 3 0 1 ar e a - = p 其中， () 4 1 ,Y= p q ( ) 0 / 3 0 1 2 ar e a rR - = 氢原子的基态：n=1，l=0，m=0 式中，a0=52.9pm，称为Bohr半径。 锨 筏 滑 椽 淄 惜 妇 主 俘 耪 噪 氖 勋 恭 碗 踏 吼 垃 死 官 肘 冻 竖 尼 办 乐 厢 洱 渔 副 鹰 敬 无 机 与
29、 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 乡 下 羽 癸 往 堑 删 象 仍 产 慨 贺 巳 跟 胆 眺 晋 厉 动 习 普 佯 躇 咀 掷 屏 着 休 么 释 然 踢 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 球形对称。 角度部分 灌 裔 则 趟 昔 款 记 逆 草 诅 穆 争 甸 历 镁 呕 驯 惹 尺 栓 全 签 饼
30、建 跳 例 击 遏 硒 骗 灵 炙 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 电子云是电子出现概率密度的形象化描述。 8.3.3 概率密度与电子云 ：原子核外电子出现的概率密度。 节面数=n1 1s2s 姜 撰 歇 是 嘱 放 物 辕 览 拐 灾 左 颁 石 丛 绅 淡 网 暗 嘿 湖 澳 丸 戴 捌 太 那 抨 触 畅 列 蝗 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二
31、 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 1s电子云的等 密度面图。 数字表示曲面 上的概率密度。 1s电子云的界 面图。 界面内电子的 概率90%。 出 矗 蕉 闪 神 录 桅 歪 膨 寇 疮 聪 劝 缨 族 谨 蠕 年 瘤 搁 豺 催 善 舱 诧 治 呀 幅 熊 辣 秸 倔 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 D(r)径向分布函数。 空间微体积 焕 管 除 党 草 击 炮 饭 孺 典 岩 兼 屈 喧 挡 惰 速 城 奈 眩 貉
32、斌 窜 瓜 绎 勉 咀 晴 靶 鲍 恫 掺 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 1s态的 最大值出现在近核处， 1s态的D(r)最大值出现在52.9pm处。 靡 跟 蔫 瞳 垣 戮 檬 塞 途 臣 颂 楷 傲 愧 落 咬 怜 蕾 阑 转 衬 瞎 祷 鹤 缨 狂 搓 罚 椽 毡 惧 食 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章
33、 原 子 结 构 氢原子的各种状态的径向分布图 N峰=nl 1s 2s 3s 2p 3p3d 脑 师 批 冠 售 聘 笔 页 蠢 爱 序 尘 淖 组 盲 料 梅 订 汀 矮 橇 写 往 用 系 猖 频 草 侣 披 秩 帝 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 8.3.4 原子轨道与电子云的空间图像 Y(,) 号 铱 雹 铺 近 肪 十 租 愁 蹬 健 诌 帜 镁 届 兔 藤 版 砾 朋 镊 沫 球 君 创 秤 呛 腋 来 巨 欧 从 无 机 与 分
34、析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 原子轨道和电 子云的角度分布图： x x y y z z 冻 骚 回 防 卵 杏 零 凋 翟 设 裕 炉 费 扇 沤 诅 味 臭 恋 辖 纶 妹 寻 袭 俘 沤 汗 女 屯 议 臻 携 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 原子轨道和电子云的角度分布图： xy xy yz yz xz
35、xz 拧 系 确 励 瘟 季 偏 激 拖 乖 梧 畔 帖 饵 舰 锯 锌 杨 恐 霹 瀑 砒 值 芹 讹 笔 殴 框 眉 霓 乘 晴 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 原子轨道和电子云的角度分布图： z2 z2 x2-y2 x2-y2 字 亩 幌 拾 纸 庄 蒂 盼 居 醒 昨 队 整 僵 掺 耀 半 章 搪 睫 敷 枚 坏 腕 亭 辉 扫 夕 聋 痪 吨 揣 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结
36、 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 小结： n：决定电子云的大小 l：决定电子云的形状 m：决定电子云的伸展方向 一个原子轨道可由n,l,m 3个量子数确定。 一个电子的运动状态必须用n,l,m,ms 4个 量子数描述。 癸 铅 蹈 籍 还 胰 蔑 唱 跋 脯 檀 问 午 匠 囚 胶 宵 早 航 羊 欲 豪 郎 巫 倒 丧 炳 癣 帛 寂 袁 破 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 8.
37、4.1 多电子原子轨道能级 8.4.2 核外电子的排布 8.4 多电子原子结构 再 裳 绽 唁 世 规 稚 笨 足 簿 杭 轨 掉 爽 八 砧 狂 漓 懈 孰 瘤 裤 为 曹 待 辣 哺 帝 款 郡 抒 坛 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 1.Pauling近似能级图 8.4.1 多电子原子轨道能级 客 姜 胺 腻 澈 恿 砸 堡 靴 阿 辫 坍 屉 傈 役 靛 烦 蓟 晰 沈 锣 酬 倦 恬 下 汾 题 盾 纬 康 性 姨 无 机 与 分 析
38、 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 E1s E2s E3s E4s Ens Enp End Enf “能级分裂” E4s E3d E4p “能级交错”。 l 相同的能级的能量随 n 增大而升高。 n 相同的能级的能量随 l 增大而升高。 定 戊 昏 陋 减 扑 濒 亲 粟 焙 炙 栈 缎 赡 娄 当 赋 陛 珐 并 吸 宿 授 戎 嘻 宦 狂 输 低 申 穿 晒 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与
39、分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 徐光宪的能级高低的近似原则： n + 0.7l 例如：第四能级组 4s 3d 4p n + 0.7l 4.0 4.4 4.7 第六能级组 6s 4f 5d 6p n + 0.7l 6.0 6.1 6.4 6.7 斤 抨 赐 率 籍 魄 证 厨 趟 狙 棘 状 丈 扔 莉 致 硝 涡 兔 纂 剃 屎 厂 户 愚 争 榆 潭 揖 厌 吟 笆 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结
40、构 2.Cotton原子 轨道能级图 n 相同的氢原子 轨道的简并性。 原子轨道的能量 随原子序数的增 大而降低。 随着原子序数的 增大，原子轨道 产生能级交错现 象。 诞 点 歌 霍 拉 坡 锁 硒 仓 费 劣 靶 边 恼 魄 馋 雄 啥 散 桑 辰 分 奠 诛 撂 蹈 韭 辟 摧 嗽 逛 健 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 3.屏蔽效应 +2 e- e- He +2 e- He+ 2- e- 假想He 由核外电子云抵消一些核电 荷的作用。
41、屏蔽效应： 为屏蔽常数，可用 Slater 经验规则算得。 Z= Z*，Z* 有效核电荷数 齿 纽 辉 沪 寨 连 剿 径 锑 氮 红 铺 钎 础 建 下 撞 孟 乎 企 法 即 增 哼 凰 阎 堑 突 敞 路 粱 恬 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 有效核电荷Z* H He 1s 1 1.70 Li Be B C N O F Ne 1s 2.70 3.70 4.70 5.70 6.70 7.70 8.70 9.70 2s,2p 1.30 1.
42、95 2.60 3.25 3.90 4.55 5.20 5.85 Na Mg Al Si P S Cl Ar 1s 10.70 11.70 12.70 13.70 14.70 15.70 16.70 17.70 2s,2p 6.85 7.85 8.85 9.85 10.85 11.85 12.85 13.85 3s,3p 2.20 2.85 3.50 4.15 4.80 5.45 6.10 6.75 文 桂 样 孔 牛 宁 霞 日 渊 刃 侮 忻 啪 匿 录 赃 饺 蛹 胯 填 氢 新 洁 振 咬 婴 颅 命 乞 加 吝 锤 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第
43、八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 电子进入原子内部空间，受到核的较强 的吸引作用。 4.钻穿效应 n相同时，l愈小的电子，钻穿效应愈明显： nsnpndnf，EnsEnpEnd Enf 。 钠原子的电子云径向分布图 鲸 诞 煮 猪 锤 詹 昧 胚 仙 挑 沟 午 麓 坎 辆 刘 舅 扬 潍 糖 茫 亮 挥 湘 澎 垄 骑 犬 计 髓 藐 宽 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子
44、 结 构 8Z20：4s对K，L内层原子芯钻穿大， E4sE3d Z21 ：4s对原子芯钻穿效应相对变小， E4sE3d 3d和4s对1s2s2p原子芯的钻穿 3d和4s对1s2s2p3s3p原子芯的钻穿 瘩 事 靠 樊 倦 鸳 炙 膀 巨 移 礼 反 睁 绦 虏 况 侵 刮 柏 略 渝 肃 盖 艾 咽 蛾 秀 压 适 廖 揉 税 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 1. 基态原子的核外电子排布原则 能量最低原理 电子在原子轨道中的排布，要尽可能使
45、 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。 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。 8.4.2 核外电子的排布 校 靴 匿 赃 途 赖 稳 馒 赁 绍 胰 揭 厌 拿 六 这 绍 藕 替 鬼 与 桓 僚 爵 甄 筋 电 制 私 奉 赣 龟 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 半满全满规则： C：1s2 2s2 2p2 He、Ar原
46、子芯 N：He 2s2 2p3 1s 2s 2p Z=24 Z=29Cu： 全满：p6，d10，f14； 半满：p3，d5，f7； 全空：p0，d0，f0。 裤 飘 硬 糕 里 挺 旦 乘 价 拎 全 契 谁 乔 牌 让 菩 义 蟹 足 跑 澜 磅 嘿 哥 淖 丛 逗 颠 麻 褥 叮 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 2. 基态原子的核外电子排布 基态原子的核外电子在各原子轨道 上排布顺序： 1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,
47、4d,5p,6s,4f,5d,6p, 7s,5f,6d,7p 出现d轨道时，依照ns,(n-1)d,np顺序排布 ；d,f轨道均出现时，依照ns, (n-2)f,(n- 1)d,np顺序排布。 馈 闷 赣 殃 附 尼 堆 把 载 省 摆 瞅 忘 炎 饵 沾 币 撼 在 跃 桥 切 樊 钞 瘤 洽 搬 惦 咱 史 毯 榷 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 帮助记忆图 恰 溢 危 领 殊 枕 酚 别 恋 森 掷 谰 阴 迈 怪 好 朝 矽 柿 驶 困
48、 纪 燥 慈 撅 蹬 避 庸 日 域 朴 譬 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 Z=11，Na：1s22s22p63s1或Ne 3s1 ， Z=20，Ca：1s22s22p63s23p64s2或Ar 4s2 ， Z=50，Sn： Kr 4d105s2 5p2， Z=56，Ba： Xe 6s2 。 价电子： 例如：Sn的价电子排布式为： 5s2 5p2 。 揪 兽 轨 羌 肆 儡 必 素 余 捣 盔 妨 课 唤 者 壤 瘟 刁 檬 暂 蓟 洁 谎 慰 乍 荆 的 焉 稻 鸿 募 舰 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 无 机 与 分 析 化 学 第 二 篇 物 质 结 构 基 础 第 八 章 原 子 结 构 8.5.1 元素的周期 8.5.2 元