文档介绍：1. 原子结构
2. 分子结构
3. 分子间作用力
物质结构基础
原子的组成
原子
质子(单位正电荷)
中子(不带电)
电子(单位负电荷)
原子核
(原子序数)核电荷数→
(质子数+中子数)质量数→
原子组成表示法:
原子结构示意图
一、原子核外电子运动的特点
(1)电子等实物微粒具有波粒二象性,它们的运动不同于宏观物体的运动,没有固定的运动轨道,其某一时刻所在的位置无法确定,因此电子的运动状态不能用经典电动力学的方法予以描述。电子在核外空间的运动符合统计规律,其运动状态可用统计学的方法加以描述。
(2)微观粒子的运动具有量子化特征。
二、核外电子的运动状态的描述
波函数和原子轨道
波函数是描述核外电子运动状态的数学函数。波函数的空间图象称为原子轨道(可理解为在核外空间找到电子的可能区域)。
电子云
用小黑点的疏密程度来形象地描述电子在原子核外空间各点出现的几率密度的大小的图象。
电子云界面图
电子在某界面以内出现的几率很大(90%以上)时,该界面图形称为电子云界面图。
1s电子云等密度面和界面图
四个量子数及其物理意义
(1)主量子数n
可取的数值:
主量子数n: 1、2、3、4…等正整数,
电子层顺序:1、2、3、4…
电子层符号:K、L、M、N、O、P、Q…
物理意义:
决定电子离核远近和能量高低的主要因素。单电子原子中电子的能量完全由主量子数决定。
(2)角量子数l
物理意义:l值决定轨道或电子云的形状;
在多电子原子中,角量子数是决定电子能量的次要因素。l值相同的各轨道,统称为一个亚层。
n
1
2
3
4
l
0
0
1
0
1
2
0
1
2
3
符号
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
可取的数值:0 ~ n-1的整数(n个取值)
s电子云 p电子云
(3)磁量子数m
可取的数值:0、±1、±2…±l等整数,磁量子数有(2l+1)个取值,意味着该形状的轨道有(2l+1)个。
s、p、d电子云在空间的分布
物理意义:决定原子轨道在空间的取向。
主量子数
角量子数
亚层符号
磁量子数
轨道空间取向数
每层中轨道数
n2
1
0
1s
0
1
1
2
0
1
2s
2p
0
-1、0、+1
1
3
4
3
0
1
2
3s
3p
3d
0
-1、0、+1
-2、-1、0、+1、+2
1
3
5
9
每层中原子轨道数