【正文】 1 3個(gè) p 6 1 3個(gè) p 6 4 0 1個(gè) s 2 32 1 3個(gè) p 6 2 5個(gè) d 10 4 7個(gè) f 14 上頁 下頁 目錄 返回 ◆ 洪德規(guī)則 (Hund’s rule)： 電子分布到等價(jià)軌道時(shí) , 總是盡量先以相同的自旋狀態(tài)分占軌道 。 指外部電子進(jìn)入原子內(nèi)部空間，受到核的較強(qiáng)的吸引作用。 (這種曲線酷似波函數(shù)分布曲線 ) )]()()( 222 ????? ,[ YrRr ??上頁 下頁 目錄 返回 之二 :(紅色曲線 ) ★ 縱坐標(biāo) : 4π r 2 R 2 ★ 4π r2R2曲線是 4π r 2曲線和 R 2 曲線的合成曲線 ★ 曲線在 r =53 pm 處出現(xiàn)極大值 , 表明電子在距核 53 pm的單位厚 度球殼內(nèi)出現(xiàn)的概率最大 ★ 波動(dòng)力學(xué)模型得到的半徑恰好 等于氫原子的玻爾半徑 表示徑向電子云分布的兩種方法 )]()()(222?????,[YrRr??上頁 下頁 目錄 返回 ★ 酷似波函數(shù)的角度分布圖 ★ 但 是 , 葉瓣不再有 “ +”、“ ” 之分 ★ 要求牢記： ◎ s, p, d 電子云的形狀； ◎ s, p, d 電子云在空間的伸展方向。 ★ 將該組 θ 和 φ 值代入波函數(shù)式 (見上 )中進(jìn)行計(jì)算 , 以計(jì)算結(jié)果標(biāo)在該射線上某一點(diǎn) 。 ★ 解得的 ψ 不是具體的數(shù)值 , 而是包括三個(gè)常數(shù) (n, l, m)和三個(gè)變量 (r,θ,φ)的函數(shù)式 Ψ n, l, m (r,θ,φ) 。 原子軌道是由 n, l, m 三個(gè)量子數(shù)決定的 。 激發(fā)態(tài) (excited states): ★關(guān)于軌道能量量子化的概念 上頁 下頁 目錄 返回 ★ 關(guān)于能量的吸收和發(fā)射 玻爾模型認(rèn)為 , 只有當(dāng)電子從較高能態(tài) (E2)向較低能態(tài) (E1)躍遷時(shí) , 原子才能以光子的形式放出能量 , 光子能量的大小決定于躍遷所涉及的兩條軌道間的能量差 ： Δ E = E2 － E1 = hν hEEEEh1212???? E: 軌道的能量 ν：光的頻率 h: Planck常量 上頁 下頁 目錄 返回 ● 計(jì)算氫原子的電離能 ● 解釋了 H 及 He+、 Li2+、 B3+ 的原子光譜 波型 Hα Hβ Hγ Hδ 計(jì)算值 /nm 實(shí)驗(yàn)值 /nm ● 說明了原子的穩(wěn)定性 ● 對(duì)其他發(fā)光現(xiàn)象（如Ｘ射線的形成）也能解釋 Bohr 理論的成功之處Boh r ’s m od el理論的成功之處上頁 下頁 目錄 返回 ● 不能解釋氫原子光譜 在磁場(chǎng)中的分裂 ● 不能解釋氫原子光譜 的精細(xì)結(jié)構(gòu) ● 不能解釋多電子原子 的光譜 Bohr 理論的不足之處Boh r ’s m od el理論的不足之處上頁 下頁 目錄 返回 請(qǐng)計(jì)算氫原子的第一電離能是多少？ 122151s)111(102 8 ?????? ?vhvEEE118 H115J102 . 1 7 9 s103 . 2 8 9IRhE????????（ 氫原子的第 一電離能 ） J102 . 1 7 9J102 . 1 7 9 s11103 . 2 8 9218n1812215nnEnnhhvEEE????????????????????2/（ 氫原子其他能級(jí)的能量 ） Question 3 Solution 上頁 下頁 目錄 返回 不確定原理和波動(dòng)力學(xué)的軌道 Uncertainty principle and orbital on the wave mechanical model 原子結(jié)構(gòu)的波動(dòng)力學(xué)模型 The wave mechanical model of atomic structure 描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的四個(gè)量子數(shù) Four quantum nummers defining the movement state of electron 上頁 下頁 目錄 返回 波函數(shù)的圖形描述 Portrayal of wave functions 薛定諤方程和波函數(shù) Schr246。 ★關(guān)于固定軌道的概念 Bohr 理論的主要內(nèi)容Boh r ’s m odel上頁 下頁 目錄 返回 原子只能處于上述條件所限定的幾個(gè)能態(tài) 。 只有像電子 、 原子等質(zhì)量極小的微粒才具有與 X射線數(shù)量級(jí)相近的波長(zhǎng) ,才符合德布羅依公式 。 對(duì)紅光和黃光進(jìn)行類似的計(jì)算 , 解釋金屬鉀在黃光作用下產(chǎn)生光電效應(yīng)而在紅光作用下卻不能 。s。 上頁 下頁 目錄 返回 波粒二象性 — 賴以建立現(xiàn)代 模型的量子力 學(xué)概念 Wave particle duality — a fundamen tal concept of quantum mechanics 微粒的波動(dòng)性 Wave — like particle 波的微粒性 Particle — like wave 經(jīng)典物理學(xué)概念面臨的窘境 An embarrassment of the concepts of the classical physics 上頁 下頁 目錄 返回 經(jīng)典物理學(xué)概念面臨的窘境 Rutherford “太陽 行星模型 ”的要點(diǎn)： 1. 所有原子都有一個(gè)核即原子核 (nucleus)； 2. 核的體積只占整個(gè)原子體積極小的一部分； 3. 原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在核上； 4. 電子像行星繞著太陽那樣繞核運(yùn)動(dòng) 。 本章教學(xué)要求 上頁 下頁 目錄 返回 亞原子粒子 Subatomic particles 波粒二象性 — 賴以建立現(xiàn)代模型的量子力學(xué) 概念 Waveparticle duality — a fundamental concept of quantum mechanics 氫原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型 — 波爾模型 The quantum mechanical model of the structure of hydrogen atom — Bohr’s model 原子結(jié)構(gòu)的波動(dòng)力學(xué)模型 The wave mechanical model of the atomic structure 多電子原子軌道的能級(jí) Energy level in polyelectronic atoms 基態(tài)原子的核外電子排布 Groundstate electron configuration 元素周期表 The periodic table of elements 原子參數(shù) Atomic parameters 上頁 下頁 目錄 返回 亞原子粒子 Subatomic particles 化學(xué)研究的對(duì)象 The object of chemical study 夸克 Quark 亞原子粒子（基本粒子） Subatomic particles ( elementary particles) 上頁 下頁 目錄 返回 夸克 質(zhì)子 中子 原子核 電子 原子 (離子 ) 分子 微觀 （宇觀） 宇宙 單 質(zhì) 化合物 星體 宏觀 納 米 材 料 （介觀） 化學(xué)研究的對(duì)象 哪些是關(guān)鍵性的問題呢？ 化學(xué)反應(yīng)的性能問題 。 3．熟悉 s、 p、 d 原子軌道的形狀和方向。 亞原子粒子曾經(jīng)也叫 基本粒子 , 近些年越來越多的文獻(xiàn)就將其叫 粒子 。 可見光只不過是電 磁波的一種 。 愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的成功解釋最終使光的微粒性為人們所接受 。 錢幣的一面已被翻開！ Einstein 的光子學(xué)說 電子微粒性的實(shí)驗(yàn) Plank 的量子論 上頁 下頁 目錄 返回 微粒的波動(dòng)性 德布羅依 1924 年說： ● 德布羅依關(guān)系式 — 一個(gè)偉大思想的誕生 sJ106 2 //34 ?????hphmvh?h 為 Planck 常量 著名的德布羅依關(guān)系式 “ 過去 ， 對(duì)光過 分強(qiáng)調(diào)波性而忽 視它的粒性；現(xiàn)在對(duì)電子是否存在另一種傾向 ， 即過分強(qiáng)調(diào)它的粒性而忽視它的波性 。 上頁 下頁 目錄 返回 氫原子光譜由五組線系組成 , 任何一條譜線的波