高中化學(xué)競賽課件：原子結(jié)構(gòu)(完整版)
【正文】 識(shí)到氫原子光譜與結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在聯(lián)系，并提出了氫原子結(jié)構(gòu)模型。 光的頻率 ν ＝ – 式中： E1———— 離核較近的軌道的能量 E2———— 離核較遠(yuǎn)的軌道的能量 hEE 12 ?? 軌道 ? 基態(tài)、激發(fā)態(tài) ? 引入量子數(shù)－ n， 3… ： Bohr在其三點(diǎn)假設(shè)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用牛頓力學(xué)定律推算出下列關(guān)系式： r=a0n2 E=－ － 1 ν= ╳ 1015( )s1 (n1n2) 式中： r—— 氫原子軌道的半徑 ， a0＝ （ 玻爾半徑 ） E—— 氫原子軌道的能量 ν —— 氫原子中電子由高能態(tài)躍遷到低能態(tài)時(shí)輻射光的平率 n—— 正整數(shù) （ 自然數(shù) ， 量子數(shù) ） 。而光的干涉和衍射實(shí)波動(dòng)才有的現(xiàn)象，即光具有波動(dòng)性。 經(jīng)過人們長期的研究和受到波力二象性的啟發(fā) 。故其主要表現(xiàn)粒子性，服從牛頓靜電力學(xué)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。衍射強(qiáng)度是物資波強(qiáng)度的一種反映，在空間任一點(diǎn)物質(zhì)波的強(qiáng)度與微觀粒子出現(xiàn)的幾率密度（單位體積的幾率）成正比。 ms ——— 表示電子自旋的兩種方向（狀態(tài)），通常用 “ ↑ ” 表示， 如 “ ↑↑ ” 或 “ ↓↓ ” 表示自旋平行；“ ↑↓ ” 表示自旋反平行。對氫原子來說，其光譜中各能級(jí)間定量關(guān)系式為 式中。而上述類氫原子， Z＝ 2， 3， 4… ... 2H )nZ(RE ??2H )n1(RE ??（ ） *定義 : 用空間坐標(biāo)（ x,y,z）來描述波的數(shù)學(xué)函數(shù)式。 ???? 41),(Ys1： (2)的角度分布圖： 2) P軌道的角度分布圖： 由 schodinger方程得出 : Y2pz(θ ， φ )= cosθ = θ =00 , cosθ =1 θ =300, cosθ = θ =600, cosθ = θ =900, cosθ =0 2321?43： (2) 角度分布圖： 2) P軌道的角度分布圖： Y2pz(θ ， φ )= cosθ = 此 關(guān)系式中不出現(xiàn) ， 說明其角度分布與無關(guān) ， 所以其圖系是兩個(gè)相切的球面 ， 其最大值在 Z軸 。 從光的波動(dòng)性來說，光的強(qiáng)度與光波的振幅平方成正比； 從光的粒子性來說，光的強(qiáng)度與光子的密度成正比； 若把光的波動(dòng)性與例子性統(tǒng)一起來，則光子的密度與光波的振幅成正比。但cos2Q卻無正負(fù)，故電子云角度分布圖無正負(fù)。 2?2?2? (2)徑向分布函數(shù)圖： 2)徑向分布函數(shù)圖： 以 D（ r）－ r作圖，如 下 圖所示： (2)徑向分布函數(shù)圖： 2)徑向分布函數(shù)圖： 由圖中可見： ? 隨 n增大，電子離核平均距離增大，如 1s2s3s, 2p3p4p ? 當(dāng) n相同而 l不同時(shí)，電子離核平均距離較接近，如3s,3p,3d相差不多。 ? Pauling不相容原理：同一原子中不能有四個(gè)量子數(shù)完全相同的兩個(gè)電子（每個(gè)原子軌道至多容納兩個(gè)自旋方式相反的電子）。周期表有多種形式。能夠較準(zhǔn)確測定相鄰原子的核間距。 如 : (2)金屬半徑：金屬單質(zhì)晶體中，兩個(gè)相鄰金屬原子核間的一半，叫金屬半徑。 (1)元素周期系 1)元素周期表（長式）： ? 周期：周期號(hào)數(shù)＝元素的電子層數(shù) ? 族： ? 主族和 IB， ⅡB 族：族號(hào)數(shù)＝最外層電子數(shù) ? ⅢB － ⅦB 族：族號(hào)數(shù)＝（ n－ 1） d電子數(shù)＋最外層電子數(shù) ? Ⅷ 族：（ n－ 1） d電子數(shù)＋ ns電子數(shù)＝ 8～ 10 ? 零族：最外層電子數(shù)＝ 8（ He為 2） (1)元素周期系 : 2)周 期系分區(qū)： 區(qū) 包含的族 列層電子構(gòu)型 s IAⅡA ns1~2 p ⅢA ~Ⅶ A,0 ns2np1~6 d ⅢB( 除鑭系 `錒系 ) ~Ⅶ B, Ⅷ (n1)d1~8ns2 (有例外 ) f 鑭系 ,錒系 (n1)f1~14ns2 (更多例外 ) (2)周期系分區(qū)和離子的電子構(gòu)型 : ? 8電子構(gòu)型： S區(qū)正離子， p區(qū)負(fù)離子（ Li＋ 為 2電子構(gòu)型） ? 9～ 17電子構(gòu)型： d區(qū)正離子 ? 18電子構(gòu)型： ds區(qū)。 如 C原子： 1s22s22p2: 而不是 : ? 根據(jù) Pauling近似能級(jí)和電子分布三原則進(jìn)行分布： 如 25Mn： 電子分布式： 1s22s22p63s23p63d54s2 外層電子分布式： 3d54s2 如 82Pb: 電子分布式： 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f14 外層電子分布式： 6s26p2 （離子的電子構(gòu)型） ： 原子變成正離子時(shí)依次從最外層失去電子。 多電子原子結(jié)構(gòu) ?多電子原子軌道的能級(jí) ?多電子原子核外電子排布和周期系 多電子原子軌道的能級(jí) : 在已發(fā)現(xiàn)的 109種元素中， H原子（類氫原子）核外只有一個(gè)電子，只存在電子與原子核的作用
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