1、首页 上一页 下一页 末页 1物质结构基础第 5章首页 上一页 下一页 末页 2本章学习要求1. 了解原子核外电子运动的基本特征，明确量子数的取值规律，了解原子轨道和电子云的空间分布。2. 掌握核外电子排布的一般规律及其与元素周期表的关系。3. 了解化学键的本质及键参数的意义。4. 了解杂化轨道理论的要点，能应用该理论判断常见分子的空间构型、极性等。5. 了解分子间作用力以及晶体结构与物质物理性质的关系。首页 上一页 下一页 末页 3第 5章 目录 5.1 原子结构的近代概念 5.2 多电子原子的电子分布方式和周期系 5.3 化学键与分子间相互作用力 5.4 晶体结构首页 上一页 下一页 末页
2、 45.1 原子结构的近代概念化学是一门历史悠久的科学，但为什么现代化学直到 20世纪初才开始迅速地发展？现在人们以每年数十万计的速度在发现新的化合物。我们怎么知道它是新化合物？章首的思考首页 上一页 下一页 末页 55.1.1 波函数1. 光的波粒二象性20世纪初，爱因斯坦提出了 质能转换关系 ：E = mc2光具有动量和波长，也即光具有波粒二象性 。由于 E = hv c = v hv = mc2 = mcv 所以 = h / mc = h / p式中， c 为光速 , h为普朗克常数， h =6.62610-34Js1 ， p为光子的动量。首页 上一页 下一页 末页 62. 微观粒子的波
3、粒二象性光的 波、粒二象性揭示了光被人们忽略的另一面，反之，粒子是否也具有被忽视的另一面，即波动性质呢？德 布罗意 (de Broglie)提出微观粒子也具有波的性质，并假设： = h / mv式中， 为粒子波的波长； v为粒子的速率， m为粒子的质量首页 上一页 下一页 末页 7电子衍射实验示意图附图 5.1 电子衍射示意图1927年，粒子波的假设被 电子衍射 实验所证实。定向电子射线晶片光栅衍射图象首页 上一页 下一页 末页 8棱镜3. 氢原子光谱示意图狭缝415nm435nm487nm660nm电子束氢 放电管 式 中， R为 常数， n1、 n2必须是正整数且 n1n2附图 5.2 氢
4、原子光谱示意图电子束首页 上一页 下一页 末页 94. 波函数与量子数1926年，奥地利物理学家薛定谔（ Schrdinger） 提出了微观粒子运动的波动方程，即薛定谔方程：其中， 为波动函数，是空间坐标 x、 y、 z 的函数。 E 为核外电子总能量， V 为核外电子的势能， h 为普朗克常数， m 为电子的质量。首页 上一页 下一页 末页 10波函数变换为球面坐标 ：x = r sin cos y = r sin sin z = r cos r2 = x2 + y2 + z2 附图 5.3 球面坐标变换rsinzxyP(x,y,z)z=rcosx= rsincosy = rsinsin r
