高中化学竞赛辅导原子结构公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx
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1、8.1 氢原子结构氢原子结构8.2 多电子原子结构多电子原子结构8.3 元素周期律元素周期律第八章第八章 原子结构原子结构第1页第1页8.1.1 氢原子光谱与氢原子光谱与BohrBohr理论理论8.1 氢原子结构氢原子结构8.1.5 氢原子激发态氢原子激发态8.1.4 氢原子基态氢原子基态8.1.3 Schrdinger方程与量子数方程与量子数8.1.2 电子波粒二象性电子波粒二象性第2页第2页1.光和电磁辐射8.1.1 氢原子光谱与氢原子光谱与BohrBohr理论理论红 橙 黄 绿 青 蓝 紫第3页第3页2.氢原子光谱HHHH第4页第4页 不连续光谱,即线状光谱 其频率含有一定规律n=3,4
2、,5,6式中 2,n,3.2891015各代表什么意义?经验公式:氢原子光谱特性:第5页第5页3.Bohr理论 三点假设:核外电子只能在有拟定半径和能量轨道上运动,且不辐射能量;通常,电子处于离核最近轨道上,能量最低基态;原子取得能量后,电子被激发到高能量轨道上,原子处于激发态;从激发态回到基态释放光能,光频率取决于轨道间能量差。E:轨道能量h:Planck常数第6页第6页n=3 红(H)n=4 青(H)n=5 蓝紫 (H)n=6 紫(H)Balmer线系第7页第7页原子能级Balmer线系第8页第8页RH:Rydberg常数,其值 为2.17910-18J。第9页第9页第10页第10页 借助
3、于氢原子光谱能量关系式可定出氢原子各能级能量:第11页第11页 1924年,Louis de Broglie认为:质量为 m,运动速度为粒子,相应波长为:8.1.2 电子波粒二象性电子波粒二象性 1927年,Davissson和Germer应用Ni晶体进行电子衍射试验,证实电子含有波动性。=h/m=h/p,h=6.62610-34Js,Plank常量。第12页第12页1.Schrdinger方程8.1.3 Schrdinger方程与量子数方程与量子数第13页第13页直角坐标(x,y,z)与球坐标(r,)转换 222zyxr+=cosrz=qsinsinry=qcossinrx=q()()q,r
4、zyx()()q,YrR=第14页第14页2.四个量子数四个量子数 主量子数主量子数 n 磁量子数磁量子数 m 自旋量子数自旋量子数 ms 角量子数角量子数n=1,2,3,第15页第15页与电子能量相关,对于氢原子,电子能量唯一决定于n;不同n值,对应于不同电子层:主量子数n:K L M N O第16页第16页角量子数l:l 取值 0,1,2,3n1 相应着 s,p,d,f.(亚层)l 决定了角度函数形状。磁量子数m:m可取 0,1,2l;其值决定了角度函数空间取向。第17页第17页 n,l,m 一定,轨道也拟定 0 1 2 3 轨道 s p d f 比如:n=2,l=0,m=0,2s n=3
5、,l=1,m=0,3pz n=3,l=2,m=0,3dz2思考题:当n为3时,l,m 分别能够取何值?轨道名称如何?第18页第18页1.总能量2.波函数()0/3041,arear-=pq()()(),YrRr=qjq角度部分:()41,Y=pq()0/3012arearR-=径向部分:8.1.4 氢原子基态氢原子基态第19页第19页第20页第20页是一个球形对称分布角度部分第21页第21页3.波函数物理意义2:原子核外出现电子概率密度。电子云是电子出现概率密度形象化描述。第22页第22页径向分布函数D(r):空间微体积试问D(r)与2 图形有何区别?第23页第23页1.2s态:n=2,l=0
6、,m=08.1.5 氢原子激发态氢原子激发态第24页第24页节面峰数=nl第25页第25页2.2p态:n=2,l=1,m=+1,0,-1第26页第26页+3060第27页第27页第28页第28页3.3d态:n=3,l=2,m=0,第29页第29页小结:量子数与电子云关系 n:决定电子云大小 l:描述电子云形状 m:描述电子云伸展方向 第30页第30页8.2.1 多电子原子轨道能级多电子原子轨道能级8.2 多电子原子结构多电子原子结构8.2.2 核外电子排布核外电子排布第31页第31页轨道:与氢原子类似,其电子运动状态 可描述为1s,2s,2px,2py,2pz,3s能量:与氢原子不同,能量不但
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