原子结构课件

1、knowledge point 1.1 玻尔理论： 氢原子或类氢原子核外电子的能量： single-electron system 1ev = 1.610-19j)(6 .132evnen knowledge point 1.2 薛定谔方程量子力学中描述核外电子在空间运动的数学函数式，波函数，即原子轨道 轨道能量（动能与势能总和 ）微粒质量普朗克常数 势能 为微粒的空间坐标0)(822222222vehmzyx knowledge point 1.3波函数、原子轨道，描述电子在该原子轨道上的运波函数、原子轨道，描述电子在该原子轨道上的运动状态，本身无明确的物理意义。动状态，本身无明确的物理意义

2、。2表示空间某处单位体积内电子现现的几率，表示空间某处单位体积内电子现现的几率， 即电即电子在核外空间出现的几率密度子在核外空间出现的几率密度电子云：电子云： 是是 的图象，电子云可以表示电子在空的图象，电子云可以表示电子在空间的几率密度。间的几率密度。2电子云图不同不同其不同其波函数电子的运动状态不同2 cloudelectronand ,2knowledge point 1.4 电子云图1s2 p22)()()(),(rrryzxpyx+pxxzzx+pz),(yknowledge point 1.5z1545306045135+yxdxy+zxdxz+zydyz+dx2y2yx+dz2z

3、xknowledge point 1.62),(ydxzdyzknowledge point 1.7 径向分布图径向分布图224)(rrd 原子轨道形状分布由角度部分决定 钻穿效应knowledge point 1.83d 与与 4s轨道的径向分布图轨道的径向分布图 cu e 4 s e 3 d ，形成，形成 cu+ 时，先失去时，先失去 4s 电子电子 ； k e 4 s e 3 d ，先填充，先填充 4s 。如何解释这种现象？。如何解释这种现象？knowledge point 1.91.主量子数主量子数 (n) main quantum number (principle) n =1, 2

4、, 3, 4, , n 正整数2.角量子数角量子数 (l) subshell quantum number l = 0, 1, 2, 3, , (n-1)3.磁量子数磁量子数(m) orbital quantum number(magnetic) m = 0, 1, 2, 3, ., l4.自旋量子数自旋量子数 (ms) spin quantum number ms = 1/2n,l,m表征原子轨道；n,l,m,m,s表征电子的一种运动状态。)p,p,subshell(p 3p of orbital atomic of one torefers , , 1 , 3 ,zyx0 , 1 , 3,

5、soomlnifmlnorbitalatomicpinelectrononeofstatemovingthetorefers 3 of one 21,0, 1 ,3knowledge point 1.10 第第能级组能级组 1s 第第能级组能级组 2s 2p 第第能级组能级组 3s 3p 第第能级组能级组 4s 3d 4p 第第能级组能级组 5s 4d 5p 第第能级组能级组 6s 4f 5d 6p 第第能级组能级组 7s 5f 6d 7ppauling 能级图能级图knowledge point 1.11屏蔽效应屏蔽效应)()(6 .1322evnze )(10)(179. 21822jnz

6、 多电子原子体系中一个电子的能量：多电子原子体系中一个电子的能量：计算原子轨道的能量计算电离能knowledge point 1.12 1. 原子实，原子实后面是价层电子。原子实，原子实后面是价层电子。 2. 电子排布式电子排布式:。虽先排虽先排 4s 后排后排 3d ， 但要先写但要先写3d，4s。 3.有些元素原子的核外电子排布比较特殊，不有些元素原子的核外电子排布比较特殊，不能根据三原则写，要根据实验测定结果（见表能根据三原则写，要根据实验测定结果（见表3-4）。）。knowledge point 1.13mgnaalsipsclar r/pm 154 136 118 117 110 1

7、04 99 154相邻元素之间，平均减少幅度相邻元素之间，平均减少幅度 10 pm 。sctivcrmnfeconicuzn平均减少幅度平均减少幅度 4 pm 。 r/pm 144 132 122 118 117 117 116 115 117 125 ns, np上，每增加一个电子，上，每增加一个电子，n-1层对本层屏蔽为层对本层屏蔽为0.85，而有效电荷而有效电荷 增加增加0.15，半径变化幅度大，减少快。，半径变化幅度大，减少快。nd上每增加一个电子，上每增加一个电子，n-1层对本层屏蔽为层对本层屏蔽为1，因此有效电荷增加的少，所以半径减少的幅度小因此有效电荷增加的少，所以半径减少的幅度

8、小knowledge point 1.14laceprndpmsmeugdr/pm 169 165 164 164 163 162 185 162 tbdyhoertmyblur/pm 161 160 158 158 158 170 158 15 种元素，种元素，r 共减小共减小 11 pm。电子填到。电子填到内层内层 (n2) f 轨道，屏蔽系数更大，轨道，屏蔽系数更大，z* 增增加的幅度更小。所以加的幅度更小。所以 r 减小的幅度很小。减小的幅度很小。 “” k ca sc ti v crr/pm 203 174 144 132 122 118 rb sr y zr nb mor/pm 2

9、16 191 162 145 134 130 cs ba hf ta wr/pm 235 198 169 144 134 130knowledge point 1.15，说明原子，说明原子越易失去电越易失去电子，子，。电离能与原子核外电子排布有关电离能与原子核外电子排布有关i1 / kjmol1 li be b c n o f ne 520 900 801 1086 1402 1314 1681 2081 电子亲合能（电子亲合能（e）electron affinity energy b c n o fe1 / kjmol 1 23 122 ( 58 ) 141 322与原子半径有关与原子核外电

10、子排布有关knowledge point 1.16knowledge point 1.17 电负性表示一个元素的原子在分子中吸引电子的能力。电负性表示一个元素的原子在分子中吸引电子的能力。 可用来直接比较原子得失电子的能力可用来直接比较原子得失电子的能力电负性电负性 li be b c n o x 0.98 1.57 2.04 2.15 3.04 3.44f3.98cl 3.16 br 2.96 i 2.66 金金属属性性增增强强cs0.79example1.12中科05back1.122. 铁原子铁原子(z=26)在基态下的单电子数是（）在基态下的单电子数是（） (a) 0 (b) 2 (c

11、) 3 (d) 4example1.11 在多电子原子中，具有下列各量子数的电子，能量最高的是（a） a 3，2，+1，+1/2； b 2，1，+1，-1/2； c 3，1，0，-1/2； d 3，1，-1，+1/2example1.10 氢原子核外原子轨道的个数是 （d） a 1个； b 2个； c 3个； d 无穷多个1.9 量子力学所描述的原子轨道是指（c） a n,l,m,ms； b电子云； cn,l,m,； d几率密度1.9 3,2,1表示简并轨道中的一个轨道是（b） a 2p； b 3d； c 3p； d 4f1.1 钠原子1s电子的能量与氢原子1s电子的能量相比较，两者的关系是（c） a 前者高； b 相等； c 前者低； d 数值相等符号相反1.11计算计算li的第三电离能？的第三电离能？221326.13nzeelilis1.1 li2+的1s电子与h的1s电子的能量之比为（c） a 3：1 ； b 6：1； c 9：1； d 1：31.4 电子云是（b） a 波函数在空间分布的图形； b 波函