05-2 原子结构的近代概念.pptx

第1页：第二节原子结构的近代概念封面

第二节原子结构的近代概念封面：第五章原子结构和元素周期性第二节原子结构的近代概念

第2页：电子的波粒二象性

电子的波粒二象性：粒子性——电子有确定的体积(d约为10-15m)和质量(9.1091×10-31kg)波动性——衍射现象演示

第3页：电子的波粒二象性（续）

电子的波粒二象性（续）：概率电子运动有规律，但无法确定其运动轨迹概率——出现机会多少核外空间某些区域电子出现的机会多，概率大核外空间某些区域电子出现的机会少，概率小概率密度——电子在原子核外某处单位体积内出现的概率

第4页：原子轨道

原子轨道：薛定谔波动方程：描述微观粒子运动状态的基本方程对氢原子来说,波函数ψ(x、y、z)是描述氢原子核外电子运动状态的数学表达式m——电子质量h——普朗克常数E——体系总能量V——电子的势能波函数

第5页：对薛定谔方程求解

对薛定谔方程求解：可以得到一系列波函数ψ1s、ψ2s、ψ2p...ψi相应的能量值E1s、E2s、E2p...Ei波函数方程的每一个解代表电子的一种可能运动状态在量子力学中，用波函数和与其对应的能量来描述电子的运动状态ψ是描述电子运动状态的数学表达式，ψ的空间图象叫原子轨道，原子轨道的数学表达式就是波函数

第6页：原子轨道的角度分布图

原子轨道的角度分布图：将波函数ψ的角度分布部分(Y)作图所得的图象zx++++++++++++++-------------zzzzzxxxxxxxyyyyspypxpzdxydyzdxzdz2dx2-y2原子轨道的角度分布图

第7页：电子云

电子云：概率密度：|ψ|2表示电子在原子内核外某处出现的概率密度电子云：|ψ|2的空间图象用小黑点的疏密表示电子出现概率密度的相对大小小黑点较密的地方，概率密度较大，单位体积内电子出现的机会多如1s的电子云

第8页：电子云角度分布图

电子云角度分布图：|ψ|2角度部分作图zzzzzzxxxxxxxxyyyyyspypxpzdxydyzdxzdz2dx2-y2与原子轨道角度分布图的不同：电子云原子轨道为正(一般不标)有正、负瘦胖

第9页：量子数

量子数：主量子数(n)表示原子轨道或电子云离核距离和能级高低n=1、2、3、4、5…正整数54321n第五层第四层第三层第二层第一层电子层ONMLK电子层符号n值越小，该电子层离核越近，能级越低

第10页：副量子数

副量子数：(ι)表示原子轨道或电子云的形状ι=0、1、2、3…(n-1)43210ι花瓣形哑铃形球形形状gfdps电子亚层符号同一电子层,ι值越小,该电子亚层能级越低4321n3210210100ι4f4d4p4s3d3p3s2p2s1s符号

第11页：磁量子数

磁量子数：(m)表示原子轨道或电子云在空间的伸展方向m值：-ι、0、+ι的正整数,共(2l+1)个210ι-2、-1、0、+1、+2-1、0、+10mdxy、dyz、dz2、dxz、dx2-y2py、px、pzs原子轨道符号同一亚层内的各原子轨道,在没有外加磁场下,能量是相等的，称等价轨道(简并轨道)

第12页：自旋量子数

自旋量子数：(ms)描述原子中每个电子的运动状态必须用四个量子数：即主量子数(n)：电子所处的电子层副量子数(l)：电子所处的电子亚层及原子轨道、电子云的形状磁量子数(m)：轨道在空间的伸展方向自旋量子数(ms)：电子自旋方向描述电子的自旋状态ms值：+、-顺时针方向或逆时针方向2121如n=2、ι=1、m=-1、ms=+则可知是第二电子层、p亚层、2px轨道、自旋方向为＋的电子1212

第13页：电子数

电子数：(2n2)轨道数mιn221100s1K824100s2L630、±11p1829100s3M630、±11p1050、±1、±22d32216100s4N630、±11p1050、±1、±22d1470、±1、±2、±33f

第14页：小结电子具有波粒二象性

小结电子具有波粒二象性

• 需按概率分布的统计规律来进行研究波函数是描述核外电子运动状态的数学表达式，其空间图象为“原子轨道”概率密度|ψ|2是电子在原子核外空间某处出现的概率密度。
• 描述其分布所得的空间图象为“电子云”描述原子中电子运动状态需用四个量子数：主量子数(n)、副量子数(ι)、磁量子数(m)、自旋量子数(ms)

第15页：小结电子具有波粒二象性（续）

小结电子具有波粒二象性（续）：第二节原子结构的近代概念第五章原子结构和元素周期性