文档介绍：General Chemistry
制作群:杨治伟慎爱民
刘翠娟杨春荣
主讲:杨治伟教授
2003-3-10
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工程化学教研室
第 5 章物质结构基础
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学习基本要求
,了解波函数、四个量
子数和电子云的基本概念,了解波函数和电子云的角
度分布示意图。
其与周期表的关系,明确原子(及离子)的外层电子
分布和元素分区的情况。联系原子结构了解元素的某
些性质的一般递变情况。
、键角和
键能的概念。了解分子电偶极矩的概念及其应用于区
分极性分子与非极性分子。能联系杂化轨道理论说明
一些典型分子的空间构型。
、分子间力(以及氢键)的本质及特性
的基础上,了解晶体结构及其对物质性质的影响。
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主 要 内 容
(一)原子结构的近代概念
波函数
电子云
(二)多电子原子的电子分布方式和周期系
多电子原子轨道的能级
核外电子分布原理和核外电子分布方式
原子的结构与性质的周期性规律
(三)化学键与分子间相互作用力
化学键
分子的极性和分子的空间构型
分子间相互作用力
超分子化学
分子振动光谱
(四)晶体结构
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一氢原子光谱和玻尔理论
1 氢原子的光谱在可见光区有五条明线
里德堡用一公式归纳:
ν=×1015(
)s-1 n1<n2(正整数)
氢原子结构的近代概念
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2 玻尔氢原子模型
能量最低的定态叫基态,能量较高时叫激发态。此时电
子运动的:
轨道半径 r = n2ao
电子能量
(1)电子绕核做圆形轨道运动,有一定能量,称定态。
ao
核外,不同的轨道有不同的能量(不同定态)这些能量是不连续的。这些不连续的能量值称能级。
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⑵原子接受能量后,由一种定态(E1)激发到另一种定态(E2)。激发态不稳定,瞬时恢复到基态(或能量较低的定态)—跃迁,同时辐射出光子。
光子的能量为二定
态能量之差:
hν=E2-E1
由此可算得:
ν=×1015(
)s-1
n=…(正整数)—量子数
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1 核外电子运动的特殊性
质量极小,速度极大的电子,其运动完全不同于宏观物体,不遵守经典力学规律
(2)波-粒二象性。德布洛依提出:
“半径”量子化。
即:E=-×10-18/n2J
即: r=a0n2
实物粒子具有波性。
(1)量子化特征。包括能量量子化;
原子结构的近代概念
他给出了一个德布洛依关系式:
这种实物粒子的波称物质波又称德布洛依波。
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例如:一个电子 m =×10-11g
υ=-1
按德布洛依关系此电子λ=727pm
此λ值与x-射线的相同。
电子衍射实验证实了
德布洛依波的存在。
(3)统计性。电子的波性是大量
电子(或少量电子的大量)
行为的统计结果。
所以:物质波是统计波。
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电子衍射实验示意图
定向电子射线
晶片光栅
衍射图象
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