普通化学 教学课件 作者 景晓燕 主编第五章 物质结构基础.pptx

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1、第五章物质结构基础普通化学化学键5.2分子空间构型5.3原子核外电子排布5.1第五章物质结构基础分子间相互作用力5.45.1原子核外电子排布12玻尔理论微观粒子的波粒二象性34波函数和原子轨道四个量子数56波函数的角度分布概率密度和电子云78多电子原子的能级核外电子排布三原则9原子的电子层结构和元素周期表10元素基本性质的周期性5.1.1玻尔理论（1）定态轨道概念（2）轨道能级的概念（3）激发态原子发光的原因ΔE=E较高-E较低=hv（5.1）5.1.2微观粒子的波粒二象性1．光的波粒二象性E=mc2（5.2）（5.3）2．微观粒子的波粒二象性（5.4）5.1.2微观粒子的波

2、粒二象性图5.1电子衍射示意图（白色线为衍射环）5.1.3波函数和原子轨道1．薛定谔（Schrödinger）方程（5.5）2．波函数和原子轨道（5.6）5.1.4四个量子数1．主量子数n2．角量子数l3．磁量子数m4．自旋量子数ms5.1.5波函数的角度分布角度分布图是将波函数的径向部分视为常量来考虑不同方位上ψ的相对大小，即角度函数Y(θ,φ)θ，φ变化的图象，这种分布图只与l，m有关，而与n无关，如图5.2所示。图5.2原子轨道角度分布图5.1.6概率密度和电子云1．电子云图5.3氢原子的1s电子云示意图5.1.6概率密度和电子云2.概率密度与电子云图5.4电子云的空间图象

3、5.1.7多电子原子的能级1．鲍林的原子轨道近似能级图（1）近似能级图是按原子轨道的能量高低而不是按原子轨道离核的远近顺序排列起来的。图5.5原子轨道的近似能级图5.1.7多电子原子的能级（2）在近似能级图中，每个小圆圈代表一个原子轨道，s分层中有一个圆圈，表示此分层只有一个等价原子轨道，p分层中有三个圆圈，表示此分层有三个等价原子轨道。（3）角量子数l相同的能级，其能量由主量子数n决定，n越大，能量越高。5.1.7多电子原子的能级（4）主量子数n相同，角量子数l不同的能级，其能量随l的增大而升高。（5）主量子数n和角量子数l同时变动时，从图中可知，能级能量变化的情况是比较复杂的

4、。5.1.8核外电子排布三原则1．最低能量原理2．泡利原理碳原子核外的6个电子可分布如下：3．洪特规则图5.6电子填入轨道的次序图5.1.9原子的电子层结构和元素周期表1．原子的电子层结构表5.1周期中（1-49）号元素原子的电子层结构周期原子序数元素符号电子层KLMNOPQ1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p5d6s6p6d7s11H12He223Li214Be225B2216C2227N2238O2249F22510Ne2265.1.9原子的电子层结构和元素周期表续上表周期原子序数元素符号电子层KLMNOPQ1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p5d6s6p6d

5、7s311Na226112Mg226213Al2262114Si2262215P2262316S2262417Cl2262518Ar226265.1.9原子的电子层结构和元素周期表续上表419K22626120Ca22626221Sc226261222Ti226262223V226263224Cr226265125Mn226265226Fe226266227Co226267228Ni226268229Cu2262610130Zn2262610231Ga22626102132Ge22626102233As22626102334Se22626102435Br22626102536Kr

6、2262610265.1.9原子的电子层结构和元素周期表续上表537Rb226261026138Sr226261026239Y2262610261240Zr2262610262241Nb2262610264142Mo2262610265143Tc2262610265244Rn2262610267145Rb2262610268146Pd2262610261047Ag22626102610148Cd22626102610249In22626102610215.1.9原子的电子层结构和元素周期表2．原子的电子层结构与元素的分区（1）s区元素（2）p区元素（3）d区元素（4）ds区元素（

7、5）f区元素5.1.9原子的电子层结构和元素周期表表5.2周期表中元素的分区IAO1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA2s区ns1~ns2p区ns2np1~ns2np63ШBⅣBⅤBⅥBⅦBⅧIBⅡB4d区（n-1）d1ns2~（n-1）d8ns2（有例外）ds区（n-1）d10ns1（n-1）d10ns2567镧系元素f区（n－2）f1ns2~（n－2）f14ns2（有例外）锕系元素5.1.9原子的电子层结构和元素周期表3．原子的电子层结构与周期的关系从原子核外电子排布的规律可知，原子的