高中化學 1.1.2 原子結構模型課件 魯科版選修3.ppt

第1章 原子結構,第1節(jié) 原子結構模型,本節(jié)課的關鍵詞: 原子軌道 主量子數(shù) n 角量子數(shù) l 磁量子數(shù) m 自旋磁量子數(shù) ms 電子云,原子核外電子的運動,原子軌道與 四個量子數(shù),聯(lián)想·質疑波爾只引入一個量子數(shù)n,能比較好地解釋了氫原子線狀光譜產生的原因；但復雜的光譜解釋不了。,實驗事實:,原子軌道與四個量子數(shù) （）原子光譜帶來的疑問？ 鈉原子光譜在n=3到n=4之間會產生兩(多)條譜線 氫原子光譜在n=到n=之間譜線實際上是兩條靠得非常近的譜線 在磁場中所有原子光譜可能會分裂成多條譜線 這些問題用玻爾的原子模型無法解釋 原子中電子的運動狀態(tài)應用多個量子數(shù)來描述 量子力學中單個電子的空間運動狀態(tài)稱為原子軌道.,每個原子軌道可由三個只能取整數(shù)的量子數(shù)n、 l 、m共同描述.,薛定諤方程 與四個量子數(shù),1987-1961 E.Schrodinger , 奧地利物理學家,思維歷程: 量子力學的誕生 (教材P6).,了解: 薛定諤方程(1926年提出) H=E 量子力學中描述核外電子 在空間運動的數(shù)學函數(shù)式，即原子軌道 E軌道能量（動能與勢能總和 ） m微粒質量， h普朗克常數(shù) x,y, z 為微粒的空間坐標 (x,y,z) 波函數(shù),四個量子數(shù),主量子數(shù)n: 描述電子離核的遠近 n取值為正整數(shù)， 對應符號為 ， n 所表示的運動狀態(tài)稱為電子層,角量子數(shù)l :描述(電子云)原子軌道的形狀 l 取值為 0， (n-1)共n個數(shù)值 符號為 s， p， d， f 等 若電子n、 l 的相同，則電子的能量相同 在一個電子層中，l 的取值有多少個，表示電子層有多少個不同的能級,規(guī)律: 每層的能級數(shù)值=電子層數(shù),磁量子數(shù)m: 描述磁場中原子軌道的能量狀態(tài) m可以取0、±1、±2 ±l共(2l +1)個數(shù)值.,規(guī)律:每層的原子軌道數(shù)為層數(shù)的平方(n2),自旋量子數(shù)ms:描述在能量完全相同時電子運動的特殊狀態(tài)(簡稱為電子自旋狀態(tài)). 處于同軌道上的電子的自旋狀態(tài)只有兩種. 分別用ms =+1/2(通常用符號表示). ms= -1/2 (通常用符號表示). 注意:自旋并不是”自轉”,實際意義更為深遠. 練習:實驗證明,同一原子中電子的運動狀態(tài)均不相同.試推斷: 每個原子軌道最多有幾個電子? 每個電子層最多有多少個電子?,(3)量子數(shù)和原子軌道的關系,1s,2s,2px 2py 2pz,3s,3px 3py 3pz,3dxy 3dyz 3dxz 3dx2-y2 3dz2,1,K,0,s,0,±1/2,2,L,0,1,s,p,0,0, ±1,±1/2,±1/2,3,M,0,1,2,s,p,d,0,0, ±1,0, ±1 ±2,±1/2,±1/2,±1/2,習題講解： 1.下列各電子層，不包含d能級的是（ ）。 A.N電子層 B. M電子層 C. L電子層 D. K電子層,C、D,2.下列能級中，軌道數(shù)為5的是（ ）。 A.s能級 B.p能級 C.d能級,C,3.以下各能級能否存在？如果能存在，各包含多少軌道？（1）2s （2）2d （3）4p（4）5d,答：（1）2s存在，軌道數(shù)為1,（2）2d不能存在,（3）4p存在，軌道數(shù)為3,（4）5d存在，軌道數(shù)為5,4.寫出下列各組量子數(shù)表示的原子軌道的符號。 （1）n=2，l = 1 （2）n=4，l = 0 （3）n=5，l = 2,2p,4s,5d,5.下列幾組量子數(shù)能夠同時存在的是（ ）。 A. 3、2、 2、 -1/2 B. 3、0、-1、+1/2 C. 2、2、 2、 2 D. 1、0、 0、 0,A,2.原子軌道的圖像和電子云,(1)原子軌道的圖像描述 根據(jù)量子力學理論,將原子軌道在空間的分布以圖象方式在直角坐標系中表示出來. 原子軌道示意圖：,(2)電子云：描述電子在空間出現(xiàn)的概率大小的圖形.,思維歷程 微觀粒子具有波動性,學海無涯 波爾與愛因斯坦的爭論,知識小結: 原子軌道:量子力學中單個電子的空間運動狀態(tài) 描述原子軌道的量子數(shù)是:n、l、m. 描述電子運動的量子數(shù)是:n、l、m 、ms. n、l、m 、ms的取值與原子軌道數(shù),可容納的電子數(shù)的關系.表1-1-1 每層的能級數(shù)=電子層數(shù)(n) 每層的軌道數(shù)=電子層數(shù)的平方(n2) 每層最多容納的電子數(shù)為=2×電子層數(shù)的平方(2n2),