山西师范大学_高等无机化学任引哲老师课件1-1元素周期性.ppt

第一章 元素周期性;主要内容;一、原子结构及元素周期性;1. 现代原子结构理论;行星模型、定态假设、 量子化条件、跃迁规则。 ;现代;●电子和原子核：带正电原子核和电子，静电吸引。形成化学键时，电子运动发生改变，原子核不变。;Properties of some subatomic particles;名称 下夸克 上夸克 奇夸克 粲夸克 底夸克 顶夸克;1.3 波的微粒性;另一面谁来翻开？;1.4 微粒的波动性; 波尔以波的微粒性（即能量量子化概念）为基础建立了氢原子模型。;2、波函数（ψ）和薛定谔方程;波函数的角度分布图;★ 求解薛定谔方程, 就是求得波函数ψ和能量 E ;;3、波函数及四个量子数;三个量子数确定一个原子轨道; 四个量子数;四、多电子原子结构与元素周期律;2.1 多电子原子的轨道能量;多电子体系存在：; 对一个指定的电子而言,它会受到来自内层电子和同层其他电子负电荷的排斥力, 这种球壳状负电荷像一个屏蔽罩, 部分阻隔了 核对该电子的吸引力;◆ 轨道的钻穿能力通常有如下顺序: n s n p n d n f，导致能级按 E(ns) E(np) E(nd) E(nf )顺序分裂。; (1) 屏蔽常数; 徐光宪改进的Slater屏蔽常数规则 ? 主量子数大于n的各电子，其?＝0； ? 主量子数等于 n的各电子,其?由表1.1求。其 中np指半充满前 的p电子, np 指半充满后的 p 电子(即第4、第5、第6个p电子)； ; 徐光宪改进的Slater屏蔽常数规则;※ Clementi(克里门蒂)和Rai-mondi(雷蒙弟)公式：他们从自洽场波函数出发，通过计算原子序数为1~36的元素的有效核电荷，总结出计算屏蔽常数的经验公式。该公式考虑了外层电子对内层电子的屏蔽作用，对不同状态的电子所受的屏蔽可用以下公式计算。σ(1s)=0.3(1s-1)+0.0072(2s+2p)+0.0158(3s+3p+4s+3d+4p)  …… 录于关鲁雄主编《高等无机化学》p19原书：Clementi E, Rai-mondi DL. Jour Chexn Phys 38,2686(1963);※ 徐光宪有效主量子数的取值： n: 1 2 3 4 5 6 7 n*: 1 2 3 3.7 4.0 4.2 徐光宪 1 2 2.60 2.85 3.00 3.00 3.30;能级交错;※ n + 0.4 l = 例：Fe 3d64s2 : 4S 4 + 0.4× 0=4 3d 3 + 0.4×2=3.8 ;Pauling近似能级图;1 . 基态电子分布式： 书写可分三步完成： （1）写出原子轨道的填充顺序； （2）按照电子排布三原则在每个轨道上填充电子； （3）将每个电子层的各原子轨道按 s、p、d、f 顺 序整理，得原子的电子分布式。;;注意：Slater组的划分 指定电子;◆ 记住一些重要的例外, 它们与亚层半满状态和 亚层全满状态的相对稳定性有关。;目前共有多少种元素？;110号元素 Ds 　德国达姆施塔特重离子研究所（Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI）于1994年12月8日，在线性加速器内利用镍-64轰击铋-209而合成的。日前透露，国际理论和应用化学联合会已接受其提议，以达姆斯塔特这一地名来命名最早由该所科学家发现的第110号化学元素，称其为Darmstadtium，缩写为“Ds”，新元素名将于2003年8月起开始生效。中文名为“da”，字典中无此字，是“金”部加“达”字。 ;111元素Rg简介 　　錀是一种人工合成的放射性元素，它的化学符号是Rg。2006年11月17日被命名为Roentgenium (Rg)，这个名称是为了纪念1895年发现X射线的科学家伦琴。;112号元素“Cn” 德国重离子研究中心于2010年2月19日宣布，经国际纯粹与应用化学联合会确认,由该中心人工合成的第112号化学元素从即日起获正式名称“Copernicium”,相应的元素符号为“Cn”。为纪念著名天文学