注电普通化学辅导

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1、普通化学第一节、物质的结构与物质的状态一.原子结构1.核外电子的运动特性核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不能用经典牛顿力学来描述核外电子的运动状态。2.核外电子的运动规律的描述在量子化学中用波函数Ψ和电子云来描述核外电子的运动状态。(1)波函数：用空间坐标来描写波的数学函数式。以Ψ(x,y,z)或Ψ(r,θ,φ)表示。一个确定的波函数Ψ，称为一个原子轨道。表征原子中电子的一种运动状态.波函数Ψ的表达式，由n,l,m量子数决定。(2)量子数:1）主量子数n：n=1,2,3……∞,①代表电子层；②代表电子离核的远近；③确定原子轨道的能级，

2、n越大能量越高。2)角量子数ι:ι=0,1,2……n-1(n个),①代表电子亚层；②确定原子轨道的形状；ι=0,1,2,3……s,p,d,f……球形纺锤形梅花形复杂③多电子原子中，确定亚层的能量，当n相同时，ι越大亚层能量越高。s轨道角度分布图yxP轨道角度分布图d轨道角度分布图3）磁量子数m:m=0,±1,±2……±ι，共(2ι+1)个,①确定原子轨道的空间取向；②确定亚层中原子轨道的数目。m的每一个取值，代表轨道在空间的一种取向，即一条轨道。同一个亚层的轨道，称为等价轨道。ι=0，m=0，S轨道空间取向为1；ι=1,m=0,±1，P轨道空间取向为3，P

3、轨道有3个等价轨道；ι=2m=0,±1,±2,d轨道空间取向为5，d轨道有5个等价轨道。……s轨道有1个等价轨道，表示为：p轨道有3个等价轨道，表示为：d轨道有5个等价轨道，表示为：波函数Ψ由n,l,m三个量子数决。一个原子轨道：指n、ι、m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数。Ψ（n,ι,m），例如：Ψ(1,0,0)代表基态氢原子的波函数。n、ι、m取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子运动的一个轨道。n=1(1个),ι=0,m=0,Ψ(1,0,0)n=2（4个）,ι={n=3(9个),ι={n=4(16个)波函数Ψ数目＝n2n、ι、m的取值与

4、波函数关系：4)自旋量子数ms={代表电子自身两种不同的运动状态(习惯以顺、逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态）,可用↑↑表示自旋平行,↑↓表示自旋反平行.n,ι,m,ms四个量子数确定电子的一个完整的运动状态,以Ψ（n,ι,m,ms）表示。例：Ψ(1,0,0,+),Ψ(1,0,0,-)例题:7.对原子中的电子来说，下列成套的量子数中不可能存在的是_______。A.(2,1,1,-1/2)B.(2,1,-1,+1/2)C.(2,0,0,-1/2)D.(2,0,-1,+1/2)9.下列量子数的组合中，哪一个是不合理的_________。A.n=2,ι=

5、2,m=1B.n=2,ι=1,m=0C.n=3,ι=2,m=－1D.n=3,ι=0,m=019.量子力学中的一个原子轨道是指_________。A.与波尔理论相同的原子轨道B.n具有一定数值时的一个波函数C.n、ι、m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数D.ι、m二种量子数都具有一定数值时的一个波函数12.某元素最外层原子轨道4S上有一个电子,其四个量子数表达式正确的是________.A.(4.0,1,+1/2)B.(4,1，0,-1/2)C.(4.0,0,+1/2)D.(4，1,1,-1/2)24.表示3d的诸量子数为：_______A.n=3ι=1

6、m=+1mS=-1/2B.n=3ι=2m=+1mS=+1/2C.n=3ι=0m=+1mS=-1/2D.n=3ι=3m=+1mS=+1/211．p2波函数角度分布形状为:A.双球形B.球形C.四瓣梅花形D.橄榄形题6.问：在某个多电子原子中，分别可用下列各组量子数表示相关电子的运动状态，其中能量最高的电子是:A.2，0，0，B.2，1，0，C.3，2，0，D.3，1，0,(2)几率密度与电子云1)几率密度：表示电子在核外空间某单位体积内出现的几率（概率）大小。电子的几率密度等于Ψ2。3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子的几率密度(Ψ2)分布规律的图形

7、。黑点密的地方，电子出现的几率密度较大，单位体积内电子出现的机会多。氢原子1s电子云（二维投影）yxb电子云的角度分布图原子轨道角度分布图与电子云角度分布图的区别(1)原子轨道角度分布图比电子云角度分布图“胖”些’(1)原子轨道角度分布图有“＋”“－”,电子云角度分布图无“＋”“－”3.原子核外电子分布（1）多电子原子轨道的能级1）角量子数ι相同时，n越大，能量越高E1s

8、子轨道近似能级图:7s……6s4f5d6p5s4d5p4s3d4p