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第一节 物质的结构与物质的状态
物质的结构如图3-1-1所示。
一、原子结构与周期律
掌握量子化、波函数、原子轨道、电子云、量子数等概念,初步了解量子力学对微观粒子运动的研究思路;其次,讨论多电子原子的结构,研究核外电子分布规律,掌握常用的原子轨道能级图;了解不相容原理、能量最低原理和洪特规则,熟练掌握原子核外电子排布规律;最后联系核外电子分布引出元素周期律。
1.核外电子的特性
核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征,不能用经典的牛顿力学来描述核外电子的运动状态。
2.核外电子的运动规律的描述
量子力学用统计学的原理来研究电子在核外空间运动的"统计性",从而掌握电子运动的规律。核外电子运动状态用波函数ψ来描述。
(1)波函数ψ(原子轨道) :用空间坐标来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态。
一个确定的波函数ψ称为一个原子轨道。
(2)概率密度:用ψ2表示电子在核外空间某单位体积内出现的概率大小。
(3)电子云:用黑点的疏密描述原子核外电子的概率密度(ψ2)分布规律的图形。
(4)四个量子数:波函数ψ2由n、1、m三个量子数决定,三个量子数取值相互制约。
1)主量子数n: n=l, 2, 3,……,确定原子轨道的能量和电子离核的远近。
2)角量子数l: l=0, 1, 2,……n-l (n个) ,确定原子轨道的形状。
l=0, 1, 2, 3,
s,p,d, f,……轨道
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