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注冊結構工程師輔導:原子結構與周期律(1)

更新時間:2010-07-12 08:35:01 來源:|0 瀏覽0收藏0

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  第一節 物質的結構與物質的狀態

  物質的結構如圖3-1-1所示。

  一、原子結構與周期律

  掌握量子化、波函數、原子軌道、電子云、量子數等概念,初步了解量子力學對微觀粒子運動的研究思路;其次,討論多電子原子的結構,研究核外電子分布規律,掌握常用的原子軌道能級圖;了解不相容原理、能量最低原理和洪特規則,熟練掌握原子核外電子排布規律;最后聯系核外電子分布引出元素周期律。

  1.核外電子的特性

  核外電子運動具有能量量子化、波粒二象性和統計性的特征,不能用經典的牛頓力學來描述核外電子的運動狀態。

  2.核外電子的運動規律的描述

  量子力學用統計學的原理來研究電子在核外空間運動的"統計性",從而掌握電子運動的規律。核外電子運動狀態用波函數ψ來描述。

  (1)波函數ψ(原子軌道) :用空間坐標來描寫波的數學函數式,以表征原子中電子的運動狀態。

  一個確定的波函數ψ稱為一個原子軌道。

  (2)概率密度:用ψ2表示電子在核外空間某單位體積內出現的概率大小。

  (3)電子云:用黑點的疏密描述原子核外電子的概率密度(ψ2)分布規律的圖形。

  (4)四個量子數:波函數ψ2由n、1、m三個量子數決定,三個量子數取值相互制約。

  1)主量子數n: n=l, 2, 3,……,確定原子軌道的能量和電子離核的遠近。

  2)角量子數l: l=0, 1, 2,……n-l (n個) ,確定原子軌道的形狀。

  l=0, 1, 2, 3,

  s,p,d, f,……軌道

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