【正文】 同一周期，自左至右， 第一電子親合能逐漸增大。 左向右，電子親合能 E 增大，其中氮原子 N 的 (58)是計(jì)算值 , 但為何為負(fù)值 ? 因?yàn)? N 的電子結(jié)構(gòu)為 [He] ， 2p軌道半充滿 , 比較穩(wěn)定，不易得電子，如果得到電子， 非但不釋放能量，反而要吸收能量，所以 E為負(fù)值。 此外，電離能還可以說明該元素通常呈現(xiàn)的價態(tài)，同時也證明電子在核外是分層排布的。在第 7周期中鑭系和錒系元素取得f7和 f14的結(jié)構(gòu)時，也會出現(xiàn)原子半徑略有增大的類似情況。這主要是由于鑭系收縮所造成的結(jié)果 二、原子半徑在周期中的變化 ? 在短周期中，從左到右隨著核電荷數(shù)的增加，原子核對外層電子的吸引作用也相應(yīng)地增強(qiáng)，使原子半徑逐漸縮??；同時 由于新增加的電子是依次填充在相同主量子數(shù)的電子層上，而同一電子層上電子數(shù)的增加也增強(qiáng)了電子間的相互排斥作用，使原子半徑有增大的傾向，因此這是相互矛盾的因素。 在推測原子的電子的構(gòu)型時 ， 記住稀有氣體的元素符號和原子序數(shù)是很有幫助的 。主族元素的族數(shù) =最外層的電子數(shù) ?③ d區(qū) 電子層結(jié)構(gòu)： （ n1） d19ns12， Ⅲ B族到Ⅷ 族。 52 基態(tài)原子的電子組態(tài) ? 1) 電子填充是按近似能級圖自能量低向能量高的軌道排布的，但書寫電子結(jié)構(gòu)式時， 要把同一主層 (n相同 )的軌道寫在一起， ? 2) 原子實(shí)表示電子排布時， 內(nèi)層已經(jīng)達(dá)到稀有(惰性 )氣體原子的結(jié)構(gòu)。碳原子核外電子排布。例如 1s軌道的能量最低。電子云是電子在空間出現(xiàn)的概率密度分布的形象化表示。如， 1s能級， 3d能級、 4f能級等。 2?2?電子云的圖像具有的不同特征 ?（ 1）電子云在核外空間的擴(kuò)展程度。 解 : 對于確定的 l = 1，對應(yīng)的有 m = 1， 0， +1 有三條軌道，每條軌道容納兩個自旋方向相反的電子， 所以有 3 2 = 6 個電子的運(yùn)動狀態(tài)分別為： n= 4 4 4 4 4 4 l= 1 1 1 1 1 1 m= 1 1 0 0 +1 +1 ms= +1/2 1/2 +1/2 1/2 +1/2 1/2 四個量子數(shù)小結(jié) n = 1， 2， 3， n； l = 0， 1， 2， 3， （ n1）； n個 m= 0， 177。 ? 意義 : 對于形狀一定的軌道 ( l 相同電子軌道 ), m 決定其空間取向。 ? l = 0， 1， 2， 3 …… ( n1) ，共 n個取值。 0)(8 22222222??????????? ????? VEhmzyx 二 用四個量子數(shù)描述電子的運(yùn)動狀態(tài) ?1. 主量子數(shù) n 意義： 表示原子的大小 , 核外電子離核的遠(yuǎn)近和電子能量的高低。求解 Schrodinger 方程 ， 最終就是要得到描述微觀粒子運(yùn)動的波函數(shù) ? 和微觀粒子在該狀態(tài)下的能量 E。 這種函數(shù)就是微觀粒子運(yùn)動的波函數(shù) ?。這是電子的粒子性的表現(xiàn)。 對于電子來說 ， 其 m = ? 1031 kg, h/2π m 的數(shù)量級為 10－ 4。 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： ?x ? ?P ≥ h / 2 π （ 6－ 11） 或 ?x ? ?v ≥ h / 2π m （ 6－ 12） 式中 ?x 為微觀粒子位置的測量偏差， ?P 為粒子的動量的測量偏差， ?v 為粒子運(yùn)動速度的測量偏差。直到 20 世紀(jì)初人們才逐漸認(rèn)識到光既有波的性質(zhì)又具有粒子的性質(zhì)，即光具有波粒二象性。同時氫原子也不會因?yàn)殡娮訅嬋朐雍硕孕袣?。量子化是微觀領(lǐng)域的重要特征，后面我們還將了解到更多的量子化的物理量。 Planck 認(rèn)為在微觀領(lǐng)域能量是不連續(xù)的，物質(zhì)吸收或放出的能量總是一個最小的能量單位的整倍數(shù)。后來在霧室中證明，中子也是原子核的組成粒子之一。 1896 年法國物理學(xué)家 A. H. Becquerel 對幾十種熒光物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，意外地發(fā)現(xiàn)了鈾的化合物放射出一種新型射線。 雖然人類很早就從自然現(xiàn)象中了解了電的性質(zhì)，但對電的本質(zhì)認(rèn)識是從 18 世紀(jì)末葉對真空放電技術(shù)的研究開始的。 6－ 1 近代原子結(jié)構(gòu)理論的確立 6－ 1－ 1 原子結(jié)構(gòu)模型 古希臘哲學(xué)家 Democritus 在公元前 5 世紀(jì)指出，每一種物質(zhì)是由一種原子構(gòu)成的；原子是物質(zhì)最小的、不可再分的、永存不變的微粒。 復(fù)賽要求：原子結(jié)構(gòu) 四個量子數(shù)的物理意義及取值。 ?每一種元素有一種原子； ?同種元素的原子質(zhì)量相同，不同種元素的原子質(zhì)量不相同； ?物質(zhì)的最小單位是原子，原子不能再分；一種原子不會轉(zhuǎn)變成為另一種原子； Dalton 的原子論解釋了一些化學(xué)現(xiàn)象，極大地推動了化學(xué)的發(fā)展，特別是他提出了原子量的概念，為化學(xué)進(jìn)入定量階段奠定了基礎(chǔ)。1895 年德國的物理學(xué)家 W. C. Rongen 首先發(fā)現(xiàn)了 X－射線。 英國物理學(xué)家 G. J. Mosley 在 1913 年證實(shí)了原子核的正電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，也等于該原子在元素周期表中的原子序數(shù)。當(dāng)人們試圖利用Rutherford 的有核原子模型從理論上解釋氫原子光譜時，這一原子模型受到了強(qiáng)烈的挑戰(zhàn)。物質(zhì)以光的形式吸收或放出的能量只能是光量子能量的整數(shù)倍。當(dāng) n → ∞ 時，電子離核無限遠(yuǎn)，成為自由電子，脫離原子核的作用，能量 E = 0。將式 (6－ 4) 代入式 (6－ 5)中，得 （ 6－ 6） v = h eV ( ) 1 1 n22 n12 玻爾理論極其成功地解釋了氫原子光譜，但它的原子模型仍然有著局限性。 人們總能找到運(yùn)動物體的位移 x 與時間 t 的函數(shù)關(guān)系 x = F( t ) 以及速度 v 與時間 t 的函數(shù)關(guān)系 v = f( t )。 ?x ? ?P ≥ h / 2 π （ 6－ 11） ?x ? ?v ≥ h / 2πm （ 6－ 12） 但是對于 m = kg 的宏觀物體 ， 例如子彈 ， h/2π m 的數(shù)量級為 1032。 而測不準(zhǔn)原理告訴我們 ， 具有波粒二象性的微觀粒子不能同時測準(zhǔn)其位置和動量 ， 因此不能找到類似宏觀物體的運(yùn)動軌道 。 從電子衍射的環(huán)紋看 ， 明紋就是電子出現(xiàn)機(jī)會多的區(qū)域 ， 而暗紋就是電子出現(xiàn)機(jī)會少的區(qū)域 。 6－ 3 核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述 6－ 3－ 1 Schr246。 代數(shù)方程的解是一個數(shù)；微分方程的解是一組函數(shù)；對于 Schr246。 ?主量子數(shù) n ： 1， 2， 3， 4， 5， 6，7…… ? (光譜符號 )電子層符號 ： K， L， M， N， O， P，Q…… 2. 角量子數(shù) l ? 角量子數(shù) l，亦稱副量子數(shù)。 2， 177。 1/2 ? 這表示電子自旋的兩種狀態(tài)，自旋角動量有兩種不同取向。 ? 的空間圖像就是電子云。 ?（ 2）電子云的形狀 ? s電子云為球形， p電子云為雙紡錘形， d電子云為多紡錘形。 （ 3）電子云在空間的取向（ p電子云） ?量子力學(xué)的結(jié)論是： p電子由 3種取向，它們是互相垂直的（正交），分別叫px,py,pz電子。多電子原子在基態(tài)時，核外電子總是盡可能分布到能量最低的軌道，這就稱為能量最低原理。 3) Hunt(洪特 )規(guī)則 ? 電子在能量簡并的軌道中 , 要分占各軌道