【正文】 3. 符號 ψ3,1,0代表 n、 l、 m各為何值的原子軌道？ 答： n = 3, l = 1, m = 0 即 3p原子軌道 。 亞利耶 3. 電子親和能 某氣態(tài)原子與一個電子結合成一個氣態(tài)的負一價離子所放出的能量。 副族元素 , subgroup elements, B： ? 電子最后填充在 d 和 f 軌道上的元素 ? 原子未滿的電子層不止一個 ? 最外層、次外層 d電子和外數(shù)第三層 f電子都可參加反應 ? 副族元素的族數(shù)，與不同族的特點有關 . IIIB— VIIB元素原子的 價電子總數(shù)等于其族數(shù) ， IB、 IIB由于其(n 1)d亞層排滿，所以 最外層上電子數(shù)等于其族數(shù) 。 隨著原子序數(shù)增加，電子所受到的有效核電荷增加，使 ns電子激發(fā)到 (n1)d軌道上只需很少的能量。 1) 定義：在同一原子中沒有四個量子數(shù)完全相同的電子，或者在同一原子中沒有運動狀態(tài)完全相同的電子。 原子軌道的徑向分布圖： 2. 鉆穿效應 （ peration effect） 當 n相同時 , 電子鉆穿到核附近的能力為 : nsnpndnf 能量規(guī)律 : EnsEnpEndEnf 鉆穿不僅引起軌道能級的分裂，還導致能級的交錯。 幾率是電子在某一區(qū)域出現(xiàn)的次數(shù)叫幾率。 3. ψ是描述原子核外電子運動狀態(tài)的數(shù)學函數(shù)，每一個ψ代表電子的一種運動狀態(tài)。 l 軌道數(shù) 1 4 9 n2 符號 1s 2s。Goudsmit） 1. 原子中的電子除繞核作高速運動外，還繞自己的軸作自旋運動。 3. （ 3）磁量子數(shù) (m) 1. m ＝ 0， 177。每個解都要受到 n， l， m的規(guī)定，因此，一個波函數(shù)可以簡化用一組量子數(shù)（ n， m， l）來表示。 “ 世界只在兩件事情上還會想到我：一是我于1941年到哥本哈根拜訪過尼爾斯 Niels Bohr (18851962) 一、微觀粒子運動的基本特征 1. 波粒二象性 waveparticle duality 2. 不確定原理，測不準原理 uncertainty principle 3. 波函數(shù) wave functions 第二節(jié) 氫原子結構的量子力學模型 一、 微觀粒子的波粒二象性 (一 ) 微觀粒子的波粒二象性 (光） 光的 波動性 λ（波長） 和光的 微粒性 p（動量）之間有如下關系式： ??hmchp ?? 或m —— 光子的運動質(zhì)量 c —— 光速 粒子性 波動性 (二 ) 物質(zhì)波假設 法國年輕的物理學家 Louis de Broglie ( 1892 — 1987 )，因發(fā)現(xiàn)電子的波動性，獲得 1929年諾貝爾物理學獎。 二、 Bohr模型 波爾理論的假設 ? 電子繞核旋轉(zhuǎn)，庫侖引力產(chǎn)生向心加速度 1) 波爾量子化條件， Bohr’s Quantum Conditions 電子運動的角動量 L（ L＝ mυr）必須等于h/2π的整數(shù)倍。 例 氫原子的重要性 ? 氫原子是最簡單的原子 ? 氫原子是解讀物質(zhì)結構的天然理想模型 ? 現(xiàn)代量子理論對氫原子的理論研究與實驗符合完美 ? 現(xiàn)代量子理論對氫原子的理論研究結果經(jīng)拓展后與類氫微粒 He+ 、 Li2+是也能符合 ? 現(xiàn)代量子理論也可以近似描述復雜原子，是認識復雜原子體系結構的基礎 近代原子結構理論：氫原子光譜 1913年， 玻爾 ， Neils Bohr，丹麥 1922 年 , 諾貝爾獎 與愛因斯坦比肩的偉大科學家 在 普朗克（ Planck） 的量子論， 愛因斯坦 光子學說和 盧瑟福 有核原子模型基礎上，提出了 玻爾定態(tài)原子結構理論 ，初步解釋了氫原子線狀光譜產(chǎn)生的原因和光譜的規(guī)律性，建立了關于原子結構的初步量子理論（舊量子論）。第一章 原子結構 微觀粒子（電子）的波粒二象性，氫原子的波函數(shù)，概率密度和電子云， 核外電子的運動狀態(tài)， 四個量子數(shù)； 多電子原子的原子結構，核外電子排布規(guī)律，元素周期表 濃縮了全世界 1/3智慧的照片 1936化學 與兒子1914物理 1921物理，在上海收到 1933物理 1927物理 1945物理 1932物理 1954物理 1922物理 1921物理 1903物理 1911化學 與塞曼1902物理 1927年索爾維會議 哥本哈根學派 明星主持人 德布羅意 1929物理 居里夫人，波蘭， 18671934 全球第一個女博士 巴黎大學第一位女教授 第一位獲 Nobel獎的女性 第一位兩次獲 Nobel獎的科學家 1903年，因發(fā)現(xiàn)釙 Po和鐳， Nobel物理獎 1911年， Nobel化學獎 ? 碳原子半徑為 x 10 10 m（ ） . ? 原子是不可能由普通顯微鏡觀測的 ( 1 000). ? 掃描隧道顯微鏡 Scanning Tunneling Microscope (STM) ? Xray 衍射實驗 . 第一節(jié) 氫原子結構 的玻爾 (Bohr)模型 原子結構的認識史 道爾頓 －－ 湯姆遜 －－ 盧瑟福 － →玻爾理論 － →薛定諤 道爾頓原子理論 (1803) 1．一切物質(zhì)都是由非常微小的粒子 原子所組成。 在經(jīng)典力學的基礎上 ， 人為的引入了量子化條件 ， 不能正確的反應微觀粒子的運動規(guī)律 。 ?,3,2,12 ?? nhnrm ??m —— 電子的質(zhì)量 υ—— 電子運動的速度 r —— 電子運動軌道的半徑 2) 定態(tài)假設 由于電子運動的軌道是不連續(xù)的，所以原子體系只能具有一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)。出生于法國迪耶普城一個古老而顯赫的貴族世家，有 親王 頭銜。玻爾 ， 二是我的測不準原理 ” 。 iii. 每個解 ?（ r， θ， φ） 可表示成兩個函數(shù) R（ r）和 Y（ θ， φ） 的乘積 ?（ r， θ， φ） ＝ Rn,l（ r） 1， 177。 2. 自旋量子數(shù) ms＝ +1/2和 1/2。2px, 2py, 2pz 3s。 表示概率密度，其空間圖象就是電子云的空間分布圖象。 幾率與電子出現(xiàn)區(qū)域的體積有關，也與所在研究區(qū)域單位體積內(nèi)出現(xiàn)的次數(shù)有關。 能級交錯： 鉆穿越深的電子對其它電子的屏蔽越大，使不同軌道上的電子能級發(fā)生變化，從而引起能級上的交錯。 例如，氦原子的 1s軌道中有兩個電子，描述其中一個原子中沒有運動狀態(tài)的一組量子數(shù)（ n， l， m， s）為 1， 0， 0，+1/2，另一個電子的一組量子數(shù)必然是 1， 0， 0， 1/2，即兩個電子的其他狀態(tài)相同但自旋方向相反。如果激發(fā)后能增加軌道中自旋平行的單電子數(shù)，其降低的能量超過激發(fā)能或激發(fā)后形成全滿降低的能量超過激發(fā)能時，就將造成特殊排布。 3. 原子的電子層結構與元素的分區(qū) , p201 s區(qū) (block)： Ⅰ A和 Ⅱ A族， ns 1 ~ 2，活潑的金屬元素 p區(qū)： Ⅲ A－ Ⅶ A，零族， ns 2 np 1 ~ 6，大多為非金屬元素 d區(qū)： Ⅲ B－ Ⅶ B，第 Ⅷ 族，金屬元素，一般為 ( n－ 1 ) d 1 ~ 9 ns 1 ~ 2 ds區(qū)： Ⅰ B和 Ⅱ B族， (n－ 1) d 10 ns 1 ~ 2，金屬 f 區(qū)： (n－ 2) f 0 ~ 14 (n－ 1) d 0 ~ 2 ns 2，鑭系和錒系元素 d 區(qū)＋ ds 區(qū)：過渡金屬 。非金屬性強，親和能低。瓦謝爾 1940年生于以色列，為美以雙重國籍。 4. 下列各組量子數(shù)哪些是不合理的 ？ 為什么 ？ (1)n =2, l =1, m=0 (2)n=2, l =2, m = 1(3)n =3, l =2, m =0 (4)n =3, l =1, m =1(5)n =2, l =0, m =1(6)n =2, l =3, m =2 答： (2) 不合理 ∵ n = l 。 ∣ ψ∣ 2，電子云，即電子在核外空間某處單位體積中出現(xiàn)的幾率， ∣ ψ∣ 2也稱幾率密度。目前擔任美國斯坦福大學醫(yī)學院教授職位。金屬性越強，電離能就越低。 稀有氣體（惰性氣體）又稱為零族元素。這是因為填充電子后， 4s能量升高 ； Note 3. 第四、五、六周期電子排布的例外比較多。 四十年代 以科學的預見預言了中微子的存在 ，預言后 25年，被實驗證實。 由于電子鉆穿而引起能量發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為鉆穿效應（ drill through effect）或穿透效應（peration effect）。 三、 波函數(shù)的圖形表示 徑向分布圖 [D(r) r] 電子出現(xiàn)幾率與離核遠近的關系。 2. 電子的運動符合測不準原理，沒有確定的運動軌道。 2 0… 177。Uhlenbeck）和哥施密特（ S Ens Enp End Enf E1s E2s E3s E4s 5. l表示原子軌道（或電子云）的形狀 。 E－體系中電子的總能量 V—— 體系電子的總勢能 m — 電子質(zhì)量 h — 普朗克常數(shù)