高中化学竞赛原子结构.ppt

高中化学竞赛原子结构;3.1核外电子的运动状态;实验规律(Balmer,Rydberg);

;Bohr模型:;Bohr模型的局限性：;1、波粒二象性

1924，法国LouisdeBroglie

能量E=h?

动量P=h/?

?E,P 粒性

?，? 波性

?DeBroglie关系 ?=h/P=h/(mv) ;[例];电子衍射;2、波函数（?）和Schr?dinger方程;球坐标：;几率密度（|?|2）;13;波函数以及常数n、l、m;3、四个量子数;三、波函数(?)和电子云(?2)的空间图象;

Rn,l(r)–r 波函数(?)径向分布

R2n,l(r)–r电子云(?2)径向密度分布

r2R2n,l(r)–r 电子云(?2)径向分布

(电子在离核半径为r单位厚度的薄球壳内出现的几率)

Yl,m(?,?) 波函数(?)角度分布(+,-)

Y2l,m(?,?)电子云(?2)角度分布;1、电子云径向分布图;电子云径向分布函数(r2R2n,l(r));2、波函数角度分布图;波函数角度分布图:p轨道;波函数角度分布图:

d轨道;3.2核外电子的排布和元素周期系;四个量子数和电子运动状态;氢原子中单电子的轨道能级图;1s;能级分裂：

n同，l不同，

如：E3s?E3p?E3d

能级交错：

n,l均不同，

E4s?E3d(Z?21);能级交错;一、轨道能量交错的原因 ;屏蔽效应(Shielding)：电子作为客体;钻穿效应(penetration)：电子作为主体;二、电子排布;[例]21号元素

1s22s22p63s23p64s23d1(全空时，先填s,钻穿效应)

1s22s22p63s23p63d14s2

(填充后，由于d的屏蔽，使得s轨道能量升高)

Sc[Ar]3d14s2

失去电子时，先失去4s2电子，然后失去3d1电子。

40号元素

1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d2(全空时，先填s)

1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2(填充后，由于d的屏蔽，s↑)

Zr[Kr]4d25s2;三、元素周期律;原子半径和离子半径;减小;图：原子半径;图：原子半径;离子半径;阳离子和阴离子及其母原子的相对大小;;;电离能：图;电离能：图;Cl(g)+e=Cl-(g)?Ho=-349kJ/mol

Eea=-?Ho=349kJ/mol;分子中的原子对于成键电子吸引能力相对大小的量度。;增;小结;汇报结束