原子结构和元素周期律 基础化学教学PPT课件.ppt

3、径向分布函数图的意义 (2)不同状态(s、p、d等)电子的径向分布 函数图的峰数不同。峰数有(n－l )个 电子类型 峰数 ns电子 n np电子 n -1 图1 图2 氢原子结构的量子力学解释 2、径向分布函数图 氢原子各种状态电子的径向分布函数图 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 0.04 0.08 0.12 0.16 D(r) 2P 3P 4P np电子：n-1个峰 氢原子结构的量子力学解释 3、径向分布函数图的意义 (2)不同状态(s、p、d等)电子的径向分布 函数图的峰数不同。峰数有(n－l )个 电子类型 峰数 ns电子 n np电子 n -1 nd电子 n -2 图1 图2 图3 氢原子结构的量子力学解释 2、径向分布函数图 氢原子各种状态电子的径向分布函数图 4 8 12 16 20 24 0.4 0.8 28 32 36 40 4s 4d 4f 3d D(r) r/a0 0 nd 电子：n-2个峰 氢原子结构的量子力学解释 3、径向分布函数图的意义 (3)对l 相同,n不同,主峰距核位置不同 n越小,距核越近 氢原子结构的量子力学解释 3、径向分布函数图的意义 (3)对l 相同,n不同,主峰距核位置不同 n越小,距核越近 4 8 12 16 20 24 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1s 2s 3s D(r) r/a0 0 氢原子结构的量子力学解释 3、径向分布函数图的意义 (4)对n相同而l不同的轨道上的电子，其 钻穿能力不同。 ◆第一个峰离核距离顺序： ns＜np ＜ nd ＜ nf ◆电子钻穿能力顺序： ns＞np＞ nd ＞ nf 氢原子结构的量子力学解释 氢原子各种状态电子的径向分布函数图 4 8 12 16 20 24 0.4 0.8 28 32 36 40 4s 4d 4f 3d D(r) r/a0 0 3、径向分布函数图的意义 氢原子结构的量子力学解释 多电子原子的原子结构 第三节 Schrodinger方程 单电子原子 精确解 多电子原子 近似解 可近似应用于 结论 多电子原子的原子结构 ◆多电子原子中，每个电子都各有其波函 数ψi，具体形式取决于n,l,m。 ◆多电子原子中的各个原子轨道角度分布 图与氢原子相似。 ◆多电子原子的能量等于处于各能级的电 子能量总和。 多电子原子的原子结构 一、多电子原子的能级 + - - - 吸引 排斥 屏蔽作用 内层对外层电子 同层电子 外层对内层电子 强 弱 （可忽略） 多电子原子的原子结构 一、多电子原子的能级 + i - - 吸引 排斥 屏蔽作用 屏蔽常数 Z’= Z - σ 有效核电荷数 核电荷数 屏蔽常数σ ：表示其它电子所抵消掉的部分核电荷 - Screening constant 多电子原子的原子结构 一、多电子原子的能级 + - - 吸引 排斥 屏蔽作用 Z’= Z - σ Ei = - ────×2.18×10 -18 J (Z -σ)2 n2 σ是指其余电子对电子 i 的总屏蔽常数 i - 电子组态和元素周期表 一、多电子原子的能级 Ei = - ────×2.18×10 -18 J (Z -σ)2 n2 当 Z 愈大 E愈低(同轨道) E1s(F) ＜E1s(H) 当 n 愈大 E愈高 当σ 愈大 E愈高(起屏蔽作用的电子愈多) 多电子原子的原子结构 一、多电子原子的能级 ◆ n相同，l不同的能级顺序： Ens＜Enp＜End＜Enf ◆ l相同，n不同的能级顺序： Ens＜E(n+1)s＜E(n+2)s＜E(n+3)s （钻穿作用） ◆ 能级交错： E3d＞E4s （K、Ca 等） 多电子原子的原子结构 鲍林多电子原子的原子轨道近似能级顺序: 能量与周期 1 2 3 4 5 6 1s 2s 2p 3s 3p 4s 4p 3d 5s 5p 4d 6s 6p 5d 4f 1S 2S 3P 4p 3d 4s 5p 4d 5s 6p 5d 4f 6s 能级组 一个轨道 图9-10 原子轨道近似能级图 同一电子层轨道 2p 多电子原子的原子结构 徐光宪公式: n＋0.7l 能级 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p n＋0.7l 1.0 2.0 2.7 3.0 3.7 4.0 4.4 4.7 5.0 5.4 5.7 6.0 6.1 6.4 6.7 能级组 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ