第7章+原子结构与周期表-1+08.ppt

第七章原子结构和周期表，第一节原子结构理论的发展简史一，古希腊原子理论二，道尔顿(J.Dolton )原子理论-19世纪三日，卢瑟福(E.Rutherford )行星式原子模型-19世纪末四， 近代原子结构理论-氢原子光谱第二节核外电子的运动状态1、氢原子光谱1 .连续光谱2 .线状光谱(原子光谱)3.氢原子可见光谱、4 .巴尔默(J.Balmer )经验式(1885)7-1:光谱波长. n:为2以上的正整数. RH :常数，1.0967677657 m-1n=3，4，5，6分别是氢光谱的下箭头h，h，Balmer系， 大于列支敦士登-瑞典1913=r7-2n1=2n2:2的正整数：频谱的频率(s-1)R :列支斯坦常数3.2891015s-1，比较Balmer和Rydberg的经验式(用r导出RH吗c=7-3矛盾：1.核外电子2 .原子光谱不连续，为线状，2、玻尔理论的3个假设h1，p=Mr=n2e2=7-4RR2h2r=n 242me2=52.92 n2pm7- 5， 2、原子中的电子通常处于基态，从外部取得能量时，电子被激发的状态E=E动e位e动=m2e位=-re222me 41 e=fuff-b2RH 2n 222me4b=13.6 ev h 2，3， 电子尽可能在能量最低的轨道=E光子=hc/1/=1.097107中的玻尔理论的极限：1.多电子原子光谱2 .氢原子的微细光谱，三，微离子的运动规律1 .光的粒子二象性对光： P=mc=h/c=h/微粒子：=h /。 m2 .粒子的粒子二象性(LouisdeBroglie，1924)=h/P=h/m，3 .测定不正确原理(WernerHeisenberg 1926 )微观粒子，不能同时正确地测定其位置和运动测定的不正确关系式： x-粒子的位置不确定量-粒子的对于例子1:m=10g的子弹，其位置正确到x=0.01cm，其速度测定不确定状况为： 对于宏观物体，能够同时测量位置和速度，对于速度不确定度太大，例2:微粒，如果电子m=9.1110-31Kg，半径r=10-10m，则x至少达到10-11m才能相对正确，其速度的测量不正确性为： 很小的话，其位置和速度不能同时正确测定，四，雪定诽谤方程式和四个量子数，ErwinSchrodinger，奥地利物理学家， 1、薛定谔方程式(1926)-用量子力学描述核外电子的空间运动的数学函数式，即原子轨道E-轨道能(动能与势能的总和) m-粒子质量，h-普朗克常数x、y、z是粒子的空间坐标(x，y，z )波函数，(2)角量子数l，l=。 用与p、df对应的能级表示亚层，原子轨道或电子云的形状(3)磁量子数m、原子轨道在空间上的不同取向，m=0、1、2、3.l，一个取向相当于一个轨道，合计可以取2l 1个数值。 m的值反映了波函数(原子轨道)或电子云的空间延伸方向，(4)自旋量子数ms、ms=1/2、同一轨道内电子的2种自旋状态根据4个量子数的取法规则， 每个电子层能够容纳的电子的总数是2n2.3.4个量子数记述核外电子运动的可能状态例： n=11sn=2l=0、m=02sl=1、m=0、12pn=3l=0、m=03sl=1m=0、13pl=2m=0，3 .核有为表示原子核外轨道的运动状态(2)波函数(n，l，m)(x，y，z )确定的能量E(n，l )。 (3)n、l、m规定核外轨道的运动状态。 (4)粒子的运动中不存在经典轨道，只出现概率分布。 (5)粒子分布呈现波动性，可以为正值、负值或零。=0被称为节点，在多电子原子中，n相同而l不同的轨道中，节点多的状态能量也高。(6)*称为概率密度，表示电子云，表示在微量d内电子出现的概率，表示核外电子的概率密度。 (7)同一原子中并不是存在4个量子数完全相同的电子。 五、原子轨道的图形，一，直角坐标和球坐标的关系(n，l，m)(x，y，z)(，) (n，l，m)(x，y，z)=R(n，l)(r)Y(l，m ) (，) 2，波函数的角度分布图y (，) -，图 (原子轨道角度分布图)，s，p，d轨道P137图7-6 s，p，d轨道角度部分剖视图(2)，图7-6，氢原子的R(r)r图，P137图7-7，3，波函数径向分布图R(r)-r，P138图7-8，电子云角度分布图y2 (，) -，y (，) -，y2 (，) -，图(1)，y (，) -，和) -，图(2)，图7-8 52.9，图7-10氢原子电子云径向分布函数图(1)，5 .电子云径向密度分布图(D-r )，图7-10氢原子电子云径向分布函数图(2)，第三节多电子原子核外电子配置和元素周期表核外电子能级：一，屏蔽效应，多电子原子中， 其他电子对指定电子的排斥作用认为部分地抵消(或削弱)了对该电子的吸引的其他电子，该电子仅受到有效的原子能电荷，Z*=Z-:屏蔽常数、屏蔽常数的计算(Slater )规则： (1)分组：以下顺序(1s )、(1s )、(1s )。 (3d )、(4s、4p )、(4d )、(4f )、(5s、5p )、(5d )、(5f)(2)各组右侧的各组的电子对该组的电子没有屏蔽作用. (3)(ns，np )该组中，电子屏蔽各组的电子为0.35/e，而1s组内的电子相互屏蔽0.30/e，(4)内层(n-1 )层的电子对外层(ns，np )