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《无机及分析化学 教学课件 ppt 作者 十一五电子教案 教学课件 ppt 作者 含习题解答叶芬霞 第3章-新.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第三章物质结构3.1原子核外电子的运动状态3.2原子核外电子排布与元素周期律3.3元素性质的周期性3.4化学键3.5*杂化轨道理论与分子的几何构型3.6分子间力和氢键学习目标1.理解原子核外电子运动的特性，掌握四个量子数的符号和表示的意义及其取值规律；2.掌握核外电子排布原则及方法；掌握常见元素的电子排布式和价电子构型；3.理解核外电子排布和元素周期系之间的关系；4.理解离子键与共价键的特征及它们的区别；5.理解σ键和π键的特征；理解极性共价键、非极性共价键以及配位共价键的特点；6.理解杂化轨道的概念；理解杂化轨道和分子几何构型的关系；7.理
2、解分子间作用力的特征与性质；理解氢键的形成及对物质性质的影响.一、电子的波粒二象性3．1原子核外电子的运动状态测不准原理在经典力学中，宏观物体在任一瞬间的位置和动量都可以用牛顿定律正确测定。如太空中的卫星，换言之，它的运动轨道是可测知的，即可以描绘出物体的运动轨迹(轨道)。而对具有波粒二象性的微粒，它们的运动并不服从牛顿定律，不能同时准确测定它们的速度和位置。二、波函数与原子轨道1.薛定谔方程1926年,奥地利物理学家薛定谔,根据波粒二象性的概念,提出了描述微观粒子运动状态的方程式,称为薛定谔方程.Ψ—波函数，解方程可求得Ψ和E波函数：是描述
3、核外电子空间运动状态的数学函数式，它是空间坐标的函数。电子在核外运动，有一系列的空间运动状态，一个波函数表示电子的一种运动状态，每一个特定状态就有一个相应的波函数。原子轨道：即电子运动的区域，这个区域称为原子轨道。原子轨道是电子在核外空间运动的区域，没有确定的轨迹，这与经典力学中的轨道（如火车轨道、卫星轨道）有本质区别。波函数与原子轨道常作同义词混用。概率：电子在核外空间某一区域内出现的机会称为概率。出现的机会多，概率大，反之，概率小。概率密度：电子在核外空间某处单位微体积内出现的概率叫概率密度。电子云：为了形象的表示核外电子运动的概率分布情
4、况，化学上惯用小黑点分布的疏密来表示电子出现几率的相对大小。小黑点较密的地方，电子在该点概率密度较大，单位体积内电子出现的机会就多。这种概率密度分布形象化表示的图形称为电子云。三、概率密度和电子云电子的运动状态可用波函数或原子轨道来描述，对给定的电子来说，它在一定的原子轨道上运动，这个原子轨道离核有多远，能量有多大？形状怎样？它在空间的伸展方向如何？以上三个问题即原子轨道的能量、形状、取向可用三个参数来表示，这些参数都是量子化的，叫做量子数。当三个量子数（n,m,l）取值一定时，就确定了一个波函数或一条原子轨道，也就确定了核外电子的一种空间运
5、动状态。因此，人们常用这三个量子数来描述核外电子运动。后来人们用更精密的分光镜发现核外电子除空间运动之外还有一种“自旋运动”，用自旋量子数ms表示。四、四个量子数四个量子数如：n=3,l=0(3s亚层，s亚层只有一个球形的s轨道)，m=0，一种取向；为3s轨道。n=3,l=1(3p亚层，p亚层有三个p轨道)，m=0,±1，三种取向。n=3,l=2（3d亚层，d亚层有五个d轨道），m=0,±1,±2，五种取向。n=3,l=3,是错误的。等价轨道（简并轨道）：指n,l相同，m不同的原子轨道，或能量相同的各原子轨道。如3p亚层的三个p轨道就是等价轨
6、道。3．2原子核外电子排布与元素周期律1.多电子原子的能级鲍林近似能级图中圆圈表示原子轨道，按轨道能量高低顺序依次排列。一个能级组(在鲍林近似能级图的同一方框中)，是一组能量相近的原子轨道。相邻能级组之间能量差较大。能级组的划分与元素周期表中划分的七个周期一致，体现了元素周期系中元素划分为周期的本质原因是原子轨道的能量关系。由图可知：①l相同时，n越大能级越高，如E1s＜E2s＜E3s…，E2p＜E3p＜E4p…；②n相同时，l越大能级越高，如Ens＜Enp＜End＜Enf…；③n和l均不同时，用（n＋0.7l）判断，如E4s＜E3d，E5s
7、＜E4d，E6s＜E4f＜E5d，这就是“能级交错”。(1）泡利不相容原理：在一个原子中不可能有4个量子数完全相同的电子存在。所以同一原子轨道（n,l,m一定）中最多可容纳两个电子，而且自旋必须相反。从泡利原理可确定每个电子层（n相同）可允许的轨道数为2n2。列表如下：2.核外电子排布规则(2）能量最低原理：在不违背泡利原理的条件下，电子的排布总是优先占据能量最低的轨道。(3）洪特规则：①电子在等价轨道（n与l相同,m不同）上排布时尽可能以自旋平行的方向分占不同的轨道。例如N原子的2p轨道上有3个电子，则必分占px，py和pz轨道，且自旋平行
8、。②等价轨道在全空（p0,d0,f0）、全满(p6,d6,f14)、半满(p3,d5,f7)时是稳定的。例如3个p轨道上有6个、3个或没有电子时是稳定结构。基态原子
