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1、第5章原子結構基礎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）和電子云概念.2．了解四個量子數對核外電子運動狀態(tài)的描述，掌握四個量子數的物理意義、取值范圍.3．熟悉s、p、d原子軌道的形狀和方向.4．理解原子結構的近似能級圖，掌握原子核外電子排布的一般規(guī)則和s、p、d、f區(qū)元素的原子結構特點.本章教學要求6．了解化學鍵的本質、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型；8．了解分子間力和晶體結構及其對物理性質的影響。本章教學要求5．學會從原子的
2、電子層結構了解元素性質，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原子結構的近代概念TheRecentConceptofAtomicStructure本章教學內容5.2多電子原子的電子分布方式和周期系TheElectronicDistributionofManyElectronAtom&PeriodicSystem5.3化學鍵與分子間相互作用力ChemicalBond&IntermolecularForce5.4晶體結構CrystalStructure5.1.1波函數（WaveFunction）5.1.2電子云（ElectronCloud）5.1原子結構的近代概念Th
3、eRecentConceptofAtomicStructure夸克質子中子原子核電子原子(離子)微觀宇宙單質化合物星體宏觀納米材料化學研究的對象分子本章涉及的結構部分原子結構化學鍵分子間力氫原子結構的量子力學模型：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（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：相對論中的質能聯系定律：E＝mc2.........(2)聯立(1)(2)式，得：λ＝h/mc......................(3)c—光速，值為3×108m·s-1體現波動性體現粒子性●電子的波粒二象性：1924年，法國年輕的物理學家德布羅意(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。matterwave電子的衍射圖電子的波動性是電子許多行為的統(tǒng)計結果。∵電子的一次行為并不能確定其出現的具體位置。
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）為基礎建立了他的氫原子模型.波粒二象性對化學的重要性在于：H+HH-DHe等則以微粒波動性為基礎建立起原子的波動力學模型.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?德布羅依波或物質波：實物微粒除具有粒子性外，還具有波的性質，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的概率可以由波的強度表現出來，因此電子及其微觀粒子波（物質波），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★方程中既包含體現微粒性的物理量m,也包含體現波動性的物理量ψ;★求解薛定鍔方程,就是求得波函數ψ和能量E;★解得的不是具體的數值,而是包括三個常數(
