高中化學(xué)競(jìng)賽課件：原子結(jié)構(gòu)(編輯修改稿)
2025-01-05 11:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能級(jí) E。對(duì)氫原子來(lái)說(shuō)，其光譜中各能級(jí)間定量關(guān)系式為 式中。 Rh—— Rydberg（里德保）常數(shù)。其值為 ╳10 18J )n 1n 1(RE2212H ???? 當(dāng) n等于無(wú)窮大的時(shí)候，表示電子完全脫離了核的吸引，其能級(jí)為 0，而其它比 n等于無(wú)窮低的能級(jí)，其能量比小于 0，均為負(fù)值。 當(dāng) n1＝ 1， n2＝ ∞ 時(shí)，上式△ E＝－ ╳10 18J，這表示 H原子的一個(gè)電子從 n＝ 1能級(jí)躍遷至 n＝ ∞能級(jí)。即電子完全離開(kāi)原子核，因此，氫原子的電離能為 ╳10 18J。 其中： )n 1n 1(RE2212H ????1153418 ?????? ?分別處理 : ：當(dāng)軌道上有一個(gè)電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的能量叫能級(jí)。 E＝－ － 1 =╳ 1018J╳ ╳ 1023Mol－ 1╳ － 1 =－ 1 ： 。 式中 Z*—— 有效核電荷 2H )nZ(RE ???分別處理 : （如 He＋ . Li2＋ .Be3＋ …… ）的能級(jí) : 解 Schodinger方程得到氫原子系統(tǒng)的總能量為： 對(duì)氫原子， Z＝ 1，故其能級(jí) 。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(lái)描述波的數(shù)學(xué)函數(shù)式。通常波函數(shù)也叫原子軌道（借用 Bohr名稱） *表示 : 對(duì)原子中電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù) ， 一般可用（ x,y,z,t） 來(lái)表示 。 而在定態(tài)時(shí)： 1，力學(xué)量平均值； 2，幾率密度，二者不隨時(shí)間而變化時(shí)，可用（ x,y,z）表示。 ?（ ） (1)當(dāng) n， l， m都是有確定值時(shí)，就可以從 Schodinger方程解出一個(gè)確定的波函數(shù)。因此，波函數(shù)的數(shù)目等于 n， l，m的合理組合數(shù)。 如： n=1,只能 l=0,m=0,只有 1(即 12)個(gè)原子軌道（ ）。 n=2 l=0,1 m=0, 1其組合數(shù)有： （ 2,0,0） (2,1,0),(2,1,1),（ 2,1,+1)有 4(即 22 )個(gè)原子軌道 ??（ ） (1) 如： n=3 l=0,1,2 m=0, 1, 2, 其組合數(shù)有： （ 3,0,0） (3,1,0)(3,1,+1) (3,1,1)(3,2,0)(3,2,+1) (3,2,1)(3,2,+2)(3,2,2) 有 9(即 32個(gè)原子軌道 ) ?（ ） (2)電子層和電子亞層： 把具有相同 n值的原子軌道叫電子層，則各電子層會(huì)有的原子軌道數(shù)為： n=1, K層 12＝ 1 n=2, L層 22＝ 4 n=3, M層 32＝ 9 ?（ ） (2)電子層和電子亞層： 把具有相同 l值的原子軌道叫做電子亞層，則各電子亞層會(huì)有的原子軌道數(shù)等于 m的取值數(shù) ,如： l=0 s亞層 一個(gè)原子軌道 m＝ 0一個(gè)值 l=1 p亞層 三個(gè)原子軌道 m＝ 0， 1，三個(gè)值 d=2 d亞層 五個(gè)原子軌道 m＝ 0， 1， 2,五 個(gè)值 l=3 f亞層 七個(gè)原子軌道 m＝ 0， 1， 2,3 7個(gè)值 ?： (1)坐標(biāo)變換： 為求解 Schodinger方程的方法，同時(shí)要符合實(shí)際情況，通常把（ x,y,z）變換為（ r,θ ,φ ） , 其變換關(guān)系式為： x= .cosφ y= .cosφ Z=rcosθ ： (2)的角度分布圖： 坐標(biāo)變換后，把 R(r) ―― 徑向部分 Y（ θ ， φ ） ―― 角度部分 ），）（分解 ???? ????? (),r(： (2)的角度分布圖： 1) S軌道的角度分布圖： 如： 此式中不出現(xiàn) θ ， 即其角度分布與 θ ,φ 無(wú)關(guān) ， 換句話說(shuō) ，就是任意的 θ ， 都滿足此關(guān)系式 ， 所以 ， 它的圖系應(yīng)是一個(gè)以原點(diǎn) （ 原子核 ） 為球 1s的球面 。 事實(shí)上，所有的 S軌道的角度分布圖都是以原點(diǎn)為球心的球面，所不同的是半徑不同，隨著 n的增大，球面的半徑增大。 ???? 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(shuō)明其角度分布與無(wú)關(guān) ， 所以其圖
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