《原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》PPT課件.ppt

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1、第5章原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)Chapter5TheBaseofAtomicStructure1．初步了解原子核外電子運動的近代概念、原子能級、波粒二象性、原子軌道（波函數(shù)）和電子云概念.2．了解四個量子數(shù)對核外電子運動狀態(tài)的描述，掌握四個量子數(shù)的物理意義、取值范圍.3．熟悉s、p、d原子軌道的形狀和方向.4．理解原子結(jié)構(gòu)的近似能級圖，掌握原子核外電子排布的一般規(guī)則和s、p、d、f區(qū)元素的原子結(jié)構(gòu)特點.本章教學(xué)要求6．了解化學(xué)鍵的本質(zhì)、共價鍵鍵長、鍵角等概念；7．了解雜化軌道理論的要點，并能用該理論說明一些分子的空間構(gòu)型；8．了解分子間力和晶體結(jié)構(gòu)及其對物理性質(zhì)的影響。本章教學(xué)要求5．學(xué)會從原子的

2、電子層結(jié)構(gòu)了解元素性質(zhì)，熟悉原子半徑、電離能、電子親合能和電負性的周期性變化.5.1原子結(jié)構(gòu)的近代概念TheRecentConceptofAtomicStructure本章教學(xué)內(nèi)容5.2多電子原子的電子分布方式和周期系TheElectronicDistributionofManyElectronAtom&PeriodicSystem5.3化學(xué)鍵與分子間相互作用力ChemicalBond&IntermolecularForce5.4晶體結(jié)構(gòu)CrystalStructure5.1.1波函數(shù)（WaveFunction）5.1.2電子云（ElectronCloud）5.1原子結(jié)構(gòu)的近代概念Th

3、eRecentConceptofAtomicStructure夸克質(zhì)子中子原子核電子原子(離子)微觀宇宙單質(zhì)化合物星體宏觀納米材料化學(xué)研究的對象分子本章涉及的結(jié)構(gòu)部分原子結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵分子間力氫原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型：波爾模型(thequantummechanicalmodelofthestructureofhydrogenatom—Bohr’model)①不連續(xù)的、線狀的；②是很有規(guī)律的.氫原子光譜特征:Theelectromagneticspectrum5.1.1波函數(shù)（WaveFunction）著名的普朗克方程：E=hv……………(1)h—叫普朗克常量(Planckconstant)

4、,值為6.626×10-34J·s.●光的波粒二象性：相對論中的質(zhì)能聯(lián)系定律：E＝mc2.........(2)聯(lián)立(1)(2)式，得：λ＝h/mc......................(3)c—光速，值為3×108m·s-1體現(xiàn)波動性體現(xiàn)粒子性●電子的波粒二象性：1924年，法國年輕的物理學(xué)家德布羅意(LouisdeBroglie)提出實物粒子、電子、原子等也具有波粒二象性：λ＝h/mvv—實物粒子運動速率(m·s-1)1927年，通過電子衍射證實了德布羅意的假設(shè)。matterwave電子的衍射圖電子的波動性是電子許多行為的統(tǒng)計結(jié)果?！唠娮拥囊淮涡袨椴⒉荒艽_定其出現(xiàn)的具體位置。

5、概率波短時間長時間微觀粒子電子：宏觀物體子彈：m=1.0×10-2kg,υ=1.0×103m?s-1,λ=6.6×10-35mQuestion波粒二象性是否只有微觀物體才具有？以波的微粒性（即能量量子化概念）為基礎(chǔ)建立了他的氫原子模型.波粒二象性對化學(xué)的重要性在于：H+HH-DHe等則以微粒波動性為基礎(chǔ)建立起原子的波動力學(xué)模型.波爾薛定鱷如果某一物理量的變化是不連續(xù)的，而是以某一最小單位作跳躍式的增減，這一物理量就是量子化的，其最小單位就稱這一物理量的量子(quantum)。?量子：一、微觀粒子的運動特征原子的量子力學(xué)模型1.量子性如宏觀物體所帶的電荷量從Q增加到Q+dQ，Q>>dQ，

6、但dQ所包含的電子個數(shù)卻是很大的(例如1庫侖的電荷量為6.24?1018個電子的電量)從宏觀上Q?Q+dQ可以認為是連續(xù)變化的。在微觀領(lǐng)域里，一個微觀粒子如果是一個離子，所帶電荷只有一個或幾個電子，從而離子所帶電荷的變化，如A-?A2-?A3-，就不能認為是連續(xù)變化的，而是跳躍式的變化。氫原子核外電子所處的能級是不連續(xù)的，即電子所具有的能量是量子化的。當(dāng)電子從一個能級躍遷到另一個能級上是時，粒子能量的改變是跳躍的。4.海森堡的測不準原理（Heisenberg’uncertaintyprinciple）2.波粒二象性?德布羅依波或物質(zhì)波：實物微粒除具有粒子性外，還具有波的性質(zhì)，這波稱為(

7、matterwave)。λ＝h/mv?概率密度：單位體積的概率。?概率波：電子運動在空間出現(xiàn)的概率可以由波的強度表現(xiàn)出來，因此電子及其微觀粒子波（物質(zhì)波），又稱概率波。3.微觀粒子運動的統(tǒng)計性Δx·Δp≥h/(2π)即不可能同時測得電子的精確位置和精確動量！薛定鍔方程二、核外電子運動狀態(tài)的近代描述★方程中既包含體現(xiàn)微粒性的物理量m,也包含體現(xiàn)波動性的物理量ψ;★求解薛定鍔方程,就是求得波函數(shù)ψ和能量E;★解得的不是具體的數(shù)值,而是包括三個常數(shù)(