原子結(jié)構(gòu)ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-01-23 16:46本頁(yè)面
【正文】 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 36 三、 概率密度和電子云 （ 1） 幾率、幾率密度 電子在核外某一區(qū)域出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少稱(chēng)為 幾率 核外空間單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的幾率稱(chēng)為 幾率密度 幾率 = 幾率密度 體積 = | ? |2 體積 （ 2）電子云 若用小黑點(diǎn)表示電子在核外出現(xiàn)的位置，這些小黑點(diǎn)象一團(tuán)帶負(fù)電的云，人們形象地稱(chēng)為電子云。 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 35 原子中每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以用 n, l, m, ms 四個(gè)量子數(shù)來(lái)描述。 n = 1 2 3 4 5 6 7 符號(hào)： K L M N O P Q 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 27 (2) 角量子數(shù)（ l）：決定原子軌道的形狀（亞層） 取值： 0, 1 , 2 , 3……n 1 l= 0 1 2 3 4……. 光譜符號(hào)： s p d f g 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 28 電子層及分層 用主量子數(shù) n表示電子層時(shí)，則角量子數(shù) l 就表示同一電子層中具有不同狀態(tài)的分層 n 電子層 l 分層 1 1(K) 0 1s 2 2(L) 0 1 2s 2p 3 3(M) 0 1 2 3s 3p 3d 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 29 核外電子能量高低 單電子體系 : (1) n不同， l相同， E1sE2sE3sE4s (2) n相同， l不同 Ens = Enp= End= Enf 多電子體系： n相同 , l不同 , Ens Enp End Enf 多電子原子中電子的能量決定于主量子數(shù) n 和角量子數(shù) l 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 30 (3) 磁量子數(shù) (m) 磁量子數(shù)決定角動(dòng)量在空間給定方向上的分量大小，即決定原子軌道（或電子云）在空間的伸展方向。 ?(x,y,z)是在三維空間里能找到該運(yùn)動(dòng)電子的一個(gè)區(qū)域，把這個(gè)區(qū)域叫 原子軌道（ AO) 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 24 將波函數(shù) ?(x,y,z)的直角坐標(biāo)變換為球坐標(biāo)（ r,θ ,φ ），波函數(shù)就成為球坐標(biāo) r,θ ,φ 的函數(shù) x y z P(r,θ,φ) r θ P’ φ x = r sinθ cosφ y= r sinθ sinφ 222 zyxr ???圖：球坐標(biāo) 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 25 將波函數(shù) ? （ r,θ,φ）寫(xiě)成兩部分的乘積 ? （ r,θ,φ） = R(r) Y(θ,φ) 徑向部分 角度部分 R(r)：與 r有關(guān)的徑向分布部分，稱(chēng)徑向分布函數(shù)， 由量子數(shù) n,l 決定 Y(θ,φ) ：與 θ,φ有關(guān)的角度分布部分，稱(chēng)角度波函數(shù)， 由量子數(shù) l,m 決定 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 26 2. 四個(gè)量子數(shù) （１） 主量子數(shù) (n) 取值： n= 1,2,3……n 正整數(shù) n決定電子層數(shù) 電子層 :電子在核外空間出現(xiàn)幾率最大的一個(gè)區(qū)域。dinger 方程 該方程的每一個(gè)特定解 ?n,l,m(x,y,z)表示原子中電子運(yùn)動(dòng)的某一穩(wěn)定狀態(tài)，與這個(gè)解相應(yīng)的常數(shù) E就是電子在這個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的能量。 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 22 Schr246。 從 1921年起，在瑞士蘇黎士大學(xué)任數(shù)學(xué)物理學(xué)教授，創(chuàng)立了波動(dòng)力學(xué)，提出了薛定愕方程 1927年，接替 理學(xué)教授，成為普魯士科學(xué)院院士 1933年，薛定愕對(duì)于納粹政權(quán)迫害杰出科學(xué)家的倒行逆施深為憤慨，棄職移居英國(guó)牛津，在馬格達(dá)倫學(xué)院任訪(fǎng)問(wèn)教授。dinger 方程與波函數(shù) 0)(8 22222222??????????? ????? VEh mzyx? (x,y,z)波函數(shù)，描述原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種數(shù)學(xué)表達(dá)式 E: 體系的總能量 V: 勢(shì)能 m: 電子質(zhì)量 h: 普朗克常數(shù) 就氫原子系統(tǒng)： rZeV 2??2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 21 薛定諤（ Erwin Schrodinger， 1887～ 1961） 奧地利理論物理學(xué)家，波動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人。 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 20 167。 ?x? ?px≥h/4π 核外電子無(wú)固定軌道，只能應(yīng)用概率。波粒二象性是微觀粒子的基本屬性之一。 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 15 玻爾理論的局限性 （ 1）對(duì)多電子原子光譜不能解釋 （ 2）對(duì)氫原子的精細(xì)光譜不能說(shuō)明 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 16 167。 光子的頻率決定于兩個(gè)能級(jí)間能量之差。 (基態(tài)： ground state)； 當(dāng)原子從外界 獲得能量時(shí)， 電子可以躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道上去，即電子被激發(fā)到較高能量級(jí)上， 此時(shí)原子和電子處于激發(fā)態(tài) (excited state)。 在正常情況下，原子中的電子盡可能處在離核最近的軌道上。此時(shí)，原子并不輻射能量，是穩(wěn)定的。 愛(ài)因斯坦的光子學(xué)說(shuō)（ 1905年） 能量子就是指該輻射特征的能量的最小單位。 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 6 2 . 1 7 9 10 18J 6 . 0 5 1
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