[理化生]第3章原子結構與周期表a-wenkub.com

　 　

【正文】 ? “ 原子軌道 ”（ orbital） 不是經典力學的固定軌道 ，而是它對應的 波函數 所 描述的 電子運動的一種 空間狀態 。 必須指出，上述電子云的角度分布圖和徑向分布圖都只是反映電子云的兩個側面，應用時須注意它們的適用范圍及不同處理方式所能解決的問題，綜合認識核外電子對運動狀態。 2p,3p,4p等； ③ 當主量子數 n相同時，軌道角動量量子數 l愈小，峰值愈多，如 3s,3p, 3d。 1s電子云的徑向分布圖在 r = 一極大值，說明電子在該球面處出現的概 率最大。 b. Y 2圖比 Y圖“瘦小“一些，原因是 Y ? 1. （三）幾率和幾率密度，電子云及有關圖形（續） ①電子云角度分布圖 (教材 31) 電子云角度分布圖 (續 ) 原子軌道與電子云的區別 ? 原子軌道 電子云 ? （ 1） +、 + ? （ 2） “ 胖 ” （ Y1,Y2Y） “ 瘦 ” ? (3)用途： ? 化學鍵形成 分子的空間構型 3. 電子云的徑向分布圖 電子云的角度分布圖只反映出電子在核外空間不同角度的概率密度分布 ， 但不反映電子離核遠近概率密度的變化 ， 電子云的徑向分布圖就是反映電子在核外空間出現的概率密度隨 r的變化 。 （三）幾率和幾率密度，電子云及有關圖形 1. 幾率和幾率密度 據 ―測不準原理 ”，要同時準確地測定核外電子的位置和動量是不可能的 : ?x ? ?px ? h / 4? 因此， 只能用“ 統計 ”的方法，來判斷電子在核外空間某一區域出現的多少，數學上稱為 “ 幾率 ” （ Probability)。 180 176。 90 176。 （二）波函數圖形（續） ? 例：氫原子波函數 ?210(r, ?, ?)的角度部分為 ? Y10(?,?) = (3/4?)1/2cos? ? （又稱 pz原子軌道 ） ? 把各個 ? 值代入上式，計算出Y10(?,?)的值，列表如下， 得到的圖是雙球型的曲面 . ? 0 176。 ? 4. 薛定諤方程 的 物理意義 ： ? 對一個質量為 m，在勢能為 V 的勢能場中運動的微粒 （如電子），有一個與微粒運動的 穩定狀態 相聯系的波函 數 ? ，這個波函數 服從薛定諤方程 ，該方程的每一個 特定 的解 ? n,l,m（ r, ?, ?） 表示原子中電子運動的 某一穩定 狀態 ，與這個解對應的常數 En,l就是電子在這個 穩定狀態的 能量 。 1, 177。 En = Z2 ? eV /n2 在 多電子原子 中 n與 l一起決定電子的能量 : En,l = (Z*)2 ? eV /n2 （ Z*與 n、 l有關） 3. 確定 電子層 （ n相同的電子屬同一電子層） : n 1 2 3 4 5 6 7 電子層 K L M N O P Q 2. 四個量子數 n、 l、 ml和 ms的意義 (續 ) ? (2) 角量子數 l (軌道角動量量子數 , orbital angular momentum quantum number ) ? 對每個 n值 : l = 0, 1, 2, 3… n1，共 有 n個值 . ? 1. 確定 原子軌道和電子云 在空間的 角度分布 情況（ 形狀 ）； ? 多電子原子 中， n與 l一起決定的 電子的能量 ； ? 電子亞層 (下圖 )： l 0 1 2 3 4 電子亞層： s p d f g ? 角動量 的大小： |M| = [l(l+1)]1/2 ? h/2? l=0 l=1 l=2 l=3 an f orbital 2. 四個量子數 n、 l、 ml和 ms的意義 (續 ) ? (3) 磁量子數 ml (或 m) (magic quantum number) ? 對每個 l 值 , ml = 0,177。 ? 在求 合理解 的過程中，引入了 3個參數 （ 量子數 ）n、 l、 ml .于是波函數 ? ( r, ?, ?)具有 3個參數 和 3個自變量 ，寫為： ? ( r, ?, ? ) ? ? n, l, m (r, ?, ?) （一）薛定諤方程（續） 量子數 n、 l、 ml的意義 ： 每一組 允許的 n、 l、 ml值 → 核外電子運動 的 一種空間狀態 → 由對應的特定波函數 ?n, l, m（ r, ?, ?） 表示 → 有對應的能量 En, l 即： n、 l、 ml → 波函數 ? n, l, m（ r, ?, ?） (原子軌道 )； n、 l → 能量 En,l 2. 四個量子數 n、 l、 ml和 ms的意義 (續 ) ? (1) 主量子數 n (principal quantum number ) ? n = 1, 2, 3, 4… 正整數，它 決定電子離核的平均距離 、 能級和電子層 。dinger (1887 – 1961)提出 . ? 用于 描述核外電子的運動狀態 ， 是一個波動方程，為近代 量子力學 奠定了 理論基礎 。 （三） 測不準原理 （ Th