第一章原子結(jié)構(gòu)與元素周期系1第1頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)要求1.要求建立定態(tài)、激發(fā)態(tài)、量子數(shù)和電子躍遷4個(gè)概念.

2.初步理解量子力學(xué)對核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述方法——處于定態(tài)的核外電子在核外空間的概率密度分布（即電子云）；初步理解核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——能層、能級、軌道和自旋以及4個(gè)量子數(shù)；同時(shí)要掌握核外電子可能狀態(tài)數(shù)的推算。3.掌握確定基態(tài)原子電子組態(tài)的構(gòu)造原理，在給定原子序數(shù)時(shí)能寫出基態(tài)原子的電子組態(tài)，特別是價(jià)電子層構(gòu)型；

4.掌握電離能、電子親和能和電負(fù)性3個(gè)基本參數(shù)的物理意義及其周期性變化規(guī)律.2第2頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1－1道爾頓原子論

文藝復(fù)興時(shí)代的巨匠列奧那多·達(dá)·芬奇（1452－1519）曾說過：“愛好實(shí)驗(yàn)而沒有科學(xué)知識的人，就像船上沒有舵和指南針的舵手一樣，他永遠(yuǎn)不知道船將駛向何處。實(shí)踐永遠(yuǎn)應(yīng)當(dāng)建立在正確理論的基礎(chǔ)上?！?第3頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月歷史回顧面對豐富多彩的客觀物質(zhì)世界，自然哲學(xué)家對物質(zhì)之源提出許多臆測：古希臘哲學(xué)家德謨克利特（Democritus，約460－370BC）猜測：宇宙由虛空和原子構(gòu)成；每一種物質(zhì)由一種原子構(gòu)成；原子是物質(zhì)最小的、不可再分的、永存不變的微粒。4第4頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月17-18世紀(jì)，許多著名科學(xué)家如笛卡兒（1596－1650）、波意耳(1627-1691)、羅蒙諾索夫（1711－1765）、牛頓（1642－1729）、拉瓦錫（1743－1794）等都在科學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上深信物質(zhì)微粒的存在。特別是波意耳，第一次給出了化學(xué)元素的操作性定義——化學(xué)元素是用物理方法不能再分解的最基本的物質(zhì)組分，并進(jìn)而提出，化學(xué)相互作用是通過最小微粒進(jìn)行的，一切元素都是由這樣的最小微粒組成的。5第5頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1732年，尤拉（1707－1783）更明確提出，自然界存在多少種原子，就存在多少種元素。但是，當(dāng)時(shí)的人們并沒有能力確切無誤地辨別什么是元素什么不是元素，因而也就不能確切地知道究竟有多少種原子。1785年法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量守恒定律，即化學(xué)反應(yīng)發(fā)生了物質(zhì)組成的變化，但反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變。6第6頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1797年里希特（1762－1807）發(fā)現(xiàn)了當(dāng)量定律，認(rèn)識到酸、堿、鹽之間的反應(yīng)存在被后人稱為當(dāng)量的確定的定量比例關(guān)系。1799年法國化學(xué)家普魯斯特（1754－1826）發(fā)現(xiàn)定比定律，來源不同的同一種物質(zhì)中元素的組成是不變的。7第7頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月19世紀(jì)初（1805年），英國人道爾頓（1766－1844）把元素和原子兩個(gè)概念真正聯(lián)系在一起，創(chuàng)立了化學(xué)原子論。其實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是對化學(xué)物質(zhì)的定量測定。其要點(diǎn)有：

★每一種化學(xué)元素有一種原子；

★同種原子質(zhì)量相同，不同種原子質(zhì)量不同；

★原子不可再分；

★一種原子不會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子；

★化學(xué)反應(yīng)只是改變了原子的結(jié)合方式，使反應(yīng)前的物質(zhì)變成反應(yīng)后的物質(zhì)。8第8頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

盡管道爾頓提出了原子量的概念，卻不能正確給出許多元素的原子量。因?yàn)?，確定原子量不能單憑化合物的元素組成（質(zhì)量比），還應(yīng)知道被道爾頓稱為“復(fù)合原子”的“分子”中各種原子的個(gè)數(shù)。然而，瑕不掩瑜，道爾頓原子論極大地推動(dòng)了化學(xué)的發(fā)展。

9第9頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

1818年和1826年，瑞典化學(xué)家貝采里烏斯（1779－1848），通過大量實(shí)驗(yàn)正確地確定了當(dāng)時(shí)已知化學(xué)元素的原子量，糾正了道爾頓原子量的錯(cuò)誤，為化學(xué)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，同時(shí)還創(chuàng)造性發(fā)展了一套表達(dá)物質(zhì)化學(xué)組成和反應(yīng)的符號體系，使用拉丁字母表達(dá)元素符號，一直沿用至今。

10第10頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月元素（element）：具有一定核電荷數(shù)（等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）的原子稱為一種化學(xué)元素。原子序數(shù)(atomicnumber)：按化學(xué)元素的核電荷數(shù)進(jìn)行排序，所得序號即原子序數(shù)。它不僅代表元素在周期系中的位置，而且還有一定的物理意義，它代表著原子的某種特征。元素符號(symbolofelement)：每一種元素有一個(gè)用拉丁字母表達(dá)，即元素符號。幾個(gè)基本概念1-2相對原子質(zhì)量（原子量）11第11頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月核素(nuclide)：具有一定質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的原子的總稱。包括穩(wěn)定核素（單核素元素和多核素元素）和放射性核素兩類。核素符號:（symbolofnuclide）用元素符號左上下角添加數(shù)字作為核素符號。如168O，左下角的數(shù)字8是該核素的原子核里的質(zhì)子數(shù)；左上角的數(shù)字16稱為該核素的質(zhì)量數(shù)，即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和。12第12頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月同位素(isotope)：質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的原子的總稱。3517Cl和3717Cl；168O,178O和188O同量異位素(isobar)：核子數(shù)（質(zhì)量數(shù)）相同而質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)不同的原子的總稱。6529Cu和6530Zn；3616S和3618Ar同中素(isotone)：具有一定中子數(shù)的原子的總稱。同位素豐度(isotopicabundance)：某元素的各種天然同位素的分?jǐn)?shù)組成（原子百分比）。13第13頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月原子的質(zhì)量質(zhì)子的靜止質(zhì)量1.6726491×10-24g中子的靜止質(zhì)量1.6749547×10-24g電子的靜止質(zhì)量9.109537×10-28g一個(gè)原子的質(zhì)量不等于構(gòu)成它的質(zhì)子和中子的簡單加和。14第14頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月存在一個(gè)差值，叫做質(zhì)量虧損，等于核子結(jié)合成原子核釋放出來的能量——結(jié)合能。

不同數(shù)量的核子結(jié)合成原子核釋放出來的結(jié)合能與核子的數(shù)量不成比例，產(chǎn)生了比結(jié)合能的概念，是某原子核的結(jié)合能除以其核子數(shù)，相當(dāng)于平均分?jǐn)偟皆撛雍嗣總€(gè)核子的結(jié)合能。比結(jié)合能越大，表明原子核越穩(wěn)定。15第15頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月原子質(zhì)量：以原子質(zhì)量單位u為單位的某核素一個(gè)原子的質(zhì)量稱為該核素的原子質(zhì)量。1u等于核素12C的原子質(zhì)量的1/12。1u=1.6605669×10-24g核素的相對原子質(zhì)量:核素的質(zhì)量與12C原子質(zhì)量的1/12之比稱為核素的相對原子質(zhì)量。數(shù)值上等于核素的原子質(zhì)量，量綱為一。16第16頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月元素的相對原子質(zhì)量（原子量）：指一種元素的1摩爾質(zhì)量對核素12C的1摩爾質(zhì)量的1/12的比值。原子量是純數(shù)。單核素元素的原子量等于該元素的核素的相對原子質(zhì)量。多核素元素的原子量等于該元素的天然同位素相對原子質(zhì)量的加權(quán)平均值。17第17頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月即Ar=ΣfiMr,i式中：Ar代表多核素元素的相對原子質(zhì)量；fi同位素豐度；Mr,i同位素相對原子質(zhì)量元素的原子量的數(shù)據(jù)取決于兩個(gè)因素，一是各種核素的原子量的測量準(zhǔn)確性，另一是某元素的同位素豐度的測量準(zhǔn)確性。18第18頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1－3原子的起源和演化（自學(xué)）1.宇宙之初2.氫燃燒、氦燃燒、碳燃燒3.α過程、e過程4.重元素的誕生5.宇宙大爆炸理論的是非19第19頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1－4原子結(jié)構(gòu)的玻爾行星模型1-4-1氫原子光譜焰火——熱致發(fā)光；霓虹燈——電致發(fā)光。牛頓——1666年，棱鏡，光譜。1859年，德國海德堡大學(xué)的基爾霍夫和本生發(fā)明了光譜儀，奠定了光譜學(xué)的基礎(chǔ)。20第20頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月氫、氦、鋰、鈉、鋇、汞、氖的發(fā)射光譜（從上到下）21第21頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月22第22頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月自然界的連續(xù)光譜實(shí)驗(yàn)室的連續(xù)光譜氫光譜是所有元素的光譜中最簡單的光譜。23第23頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月在可見光區(qū)有五條明線,從紅到紫，譜線Hα

Hβ

Hγ

Hδ

Hε編號/n12345波長/nm656.279486.133434.048410.175397.009屏幕24第24頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

里德堡（1854－1919）把巴爾麥的經(jīng)驗(yàn)方程改寫成如下的形式：RH為里德堡常數(shù)，其數(shù)值為1.09677×107m-11883年，瑞士物理學(xué)家巴爾麥(1825-1898)猜想到這些譜線的波長之間存在某種數(shù)學(xué)關(guān)系，經(jīng)過反復(fù)嘗試，發(fā)現(xiàn)譜線波長(λ)與編號(n)之間存在如下方程：25第25頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月其中n為正整數(shù)，且n1<n2，n2＝n1+1，n1+2，…

。實(shí)際上，所有原子的發(fā)射光譜都是線狀的。當(dāng)n1＝1時(shí)，得到氫的紫外光譜，稱為萊曼系；當(dāng)n1＝2時(shí)，所得到的是可見光譜，稱為巴爾麥系；當(dāng)n1＝3時(shí)，得到氫的紅外光譜，稱為帕邢系；氫原子核內(nèi)只有一個(gè)質(zhì)子，核外只有一個(gè)電子，它是最簡單的原子.在氫原子內(nèi)，這個(gè)電子核外是怎樣運(yùn)動(dòng)的？這個(gè)問題表面看來似乎不太復(fù)雜，但卻長期使許多科學(xué)家既神往又困擾，經(jīng)歷了一個(gè)生動(dòng)而又曲折的探索過程.26第26頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1-4-2玻爾理論1913年，28歲的丹麥物理學(xué)家玻爾愛因斯坦的光子學(xué)說普朗克的量子化學(xué)說氫原子的光譜實(shí)驗(yàn)盧瑟福的帶核模型的基礎(chǔ)上，建立了Bohr理論27第27頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1905年，美Einstein應(yīng)用量子理論解釋光電效應(yīng)。28第28頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1900年，德國Planck提出量子理論（解釋黑體輻射）:E=h

29第29頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1911年，英Rutherford的α散射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)原子核的存在，提出原子帶核模型。30第30頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月玻爾理論要點(diǎn)如下：（1）行星模型假定:氫原子核外電子是處在一定的線性軌道上繞核運(yùn)行的，正如太陽系的行星繞太陽運(yùn)動(dòng)一樣。（2）定態(tài)假設(shè)

氫原子的核外電子在軌道上運(yùn)行時(shí)具有一定的、不變的能量，不會(huì)釋放能量，這種狀態(tài)被稱為定態(tài)。能量最低的定態(tài)叫做基態(tài)；能量高于基態(tài)的定態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。31第31頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）量子化條件氫原子核外電子的軌道不是連續(xù)的，而是分立的，在軌道上運(yùn)行的電子具有一定的角動(dòng)量：n=1,2,3,4,5…式中m電子質(zhì)量，υ電子線速度，r電子線性軌道半徑，正整數(shù)n稱為量子數(shù)。32第32頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）躍遷規(guī)則電子吸收光子就會(huì)躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài)，反過來，激發(fā)態(tài)的電子會(huì)放出光子，返回基態(tài)或能量較低的激發(fā)態(tài)；光子的能量為躍遷前后兩個(gè)能級的能量之差。33第33頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月玻爾理論的合理“內(nèi)核”是：核外電子處于定態(tài)時(shí)有確定的能量；原子光譜源自核外電子的能量變化。玻爾理論的基本科學(xué)思想方法是：承認(rèn)原子體系能夠穩(wěn)定而長期存在的客觀事實(shí)，大膽地假設(shè)光譜的來源是核外電子的能量變化，用類比的科學(xué)方法，形成核外電子的行星模型，提出量子化條件和躍遷規(guī)則等革命性的概念。34第34頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

光兼具粒子性和波動(dòng)性兩重性，即光具有波粒二象性。因此有：光的強(qiáng)度

I=ρhν=ψ

2/(4π)1－5氫原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型1-5-1波粒二象性光子的密度光的頻率光的振幅(1)當(dāng)光的頻率一定時(shí)，ρ

∝

ψ2;(2)作為粒子的光子的動(dòng)量(P=mc)與作為波的光的波長(λ)呈反比：P=h/λ光的波粒二象性的數(shù)學(xué)表達(dá)式35第35頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1-5-2德布羅意關(guān)系式1924年，德布羅意在光的波粒二象性的啟發(fā)下，大膽地提出電子等微觀粒子也具有波粒二象性的假設(shè)。他認(rèn)為既然光不僅是一種波，而且具有粒子性，那么微觀粒子在一定條件下也可能呈現(xiàn)波的性質(zhì)。他預(yù)言：與質(zhì)量m，運(yùn)動(dòng)速度υ的粒子相應(yīng)的波長λ為：36第36頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月——稱德布羅意關(guān)系式這種實(shí)物粒子的波稱物質(zhì)波又稱德布羅意波。例如：一個(gè)電子m

=9.11×10-28gυ=106m.s-1按德布羅意關(guān)系式，此電子

λ=727pm37第37頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月此λ值與x-射線的相同。1927年美國物理學(xué)家戴維森和革爾麥做了電子在晶體上的衍射實(shí)驗(yàn),證實(shí)了德布羅意的預(yù)言.電子的波性是大量電子(或少量電子的大量)行為的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。所以，物質(zhì)波是統(tǒng)計(jì)波。x-射線源38第38頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月書上表1－3實(shí)物顆粒的質(zhì)量、速度與波長的關(guān)系計(jì)算表明，宏觀物體的波長太短，根本無法測量，也無法察覺，因此，對宏觀物體不必考慮其波動(dòng)性，而對高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量很小的微觀物體，就應(yīng)考察其波動(dòng)性。39第39頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

在波粒二象性的基礎(chǔ)上，建立了新量子力學(xué)，電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得以深刻認(rèn)識。宏觀物體具有一定的運(yùn)動(dòng)軌跡。所謂軌跡，就意味著運(yùn)動(dòng)著的物體在每一確定的時(shí)刻便有一確定的位置。微觀粒子不同于宏觀物體，它們的運(yùn)動(dòng)無軌跡可言，這就意味著在一確定的時(shí)間沒有一定的位置。1-5-3海森堡不確定原理40第40頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月海森堡（1901－1976）論證了，對于一個(gè)物體的動(dòng)量的測量偏差（Δp）和對物體的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，即該物體的位置的測量偏差（Δx）的乘積處于普朗克常數(shù)(h)的數(shù)量級：

Δp?Δx≥h/(4π)(Δmv)?(Δx)≥h/(4π)=5.273×10-35kg·m2·s-141第41頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

氫原子核外電子基態(tài)軌道的半徑是53pm，運(yùn)動(dòng)速度為2.18×107m/s，電子的質(zhì)量為9.1×10-31kg，根據(jù)Δp?Δx≥h/(4π)(Δmv)?(Δx)≥h/(4π)=5.273×10-35kgm2s-1假設(shè)對電子速度的測量偏差小到1％，即：Δmv=1%×9.1×10-31×2.18×107=2×10-25kgms-1這樣，電子的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的測量偏差就會(huì)大到：Δx=5.273×10-35/2×10-25=260pm42第42頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

對于不能同時(shí)確定其位置與時(shí)間的事物，并非無法對它的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行描述，而是需要換一種表達(dá)方式，即用“概率”來描述。用核外電子出現(xiàn)在核外空間各點(diǎn)的概率分布圖來描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這就是下一節(jié)要討論的基本概念。43第43頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

量子力學(xué)(波動(dòng)力學(xué))模型是迄今最成功的原子結(jié)構(gòu)模型,它是1920年以海森堡(HeisenbergW)和薛定鍔(SchrodingerE)為代表的科學(xué)家們通過數(shù)學(xué)方法處理原子中電子的波動(dòng)性而建立起來的.該模型不但能夠預(yù)言氫的發(fā)射光譜(包括玻爾模型無法解釋的譜線),而且也適用于多電子原子,從而更合理地說明核外電子的排布方式.HeisenbergWSchrodingerE1-5-4氫原子的量子力學(xué)模型44第44頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）電子云在空間的取向

s電子是球形的，只有一種空間取向；p電子有3種取向，它們互相垂直，分別叫px、py和pz；d電子有5種取向，分別叫dz2、dx2-y2、dxy、dxz和dyz；f電子有7種取向，……處于不同定態(tài)的電子的電子云圖像具有不同的特征，主要包括：幾個(gè)基本概念:電子云、電子的自旋、核外電子的可能運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（2）電子云的形狀-處在一定能層而又具有一定形狀電子云的電子稱為能級(energylevel)如:1S、2S、2P、3S、3P、3d、4f…能級。（1）電子云在核外空間擴(kuò)展程度-核外電子的能量大小分層稱為能層(energyshell)，如K、L、M、N…能層.1、電子云是電子在原子核外空間概率密度分布的形象描述。45第45頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月P能級電子云的三個(gè)方向－“雙紡錘形”處在第二能層的電子的電子云有2種形狀(即:二個(gè)能級)——球形2s電子和雙紡錘形2p電子。px、py和pz46第46頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月d能級電子云有五個(gè)方向－“多紡錘形”處在第三能層的電子的電子云有3種形狀(即:三個(gè)能級)——球形3s電子、雙紡錘形3p電子和多紡錘形3d電子。dz2、dx2-y2、dxy、dxz和dyz47第47頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月用軌道(orbital)來描述在一定能層和能級上又有一定取向的電子云。軌道可以理解為電子在核外空間概率密度較大的區(qū)域。第一能層只有一個(gè)軌道，第二能層有4個(gè)軌道，第三能層有9個(gè)軌道，……，第n能層有n2個(gè)軌道48第48頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月PXPZ電子云圖像49第49頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

注意：電子云是電子在原子核外空間概率密度分布的形象描述。電子云圖像中每一個(gè)小黑點(diǎn)表示電子出現(xiàn)在核外空間中的一次概率，不表示一個(gè)電子，概率密度越大，電子云圖象中的小黑點(diǎn)越密。50第50頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月2、電子的自旋核外電子除繞核作高速運(yùn)動(dòng)外，還像地球一樣繞自己的軸自旋。自旋只有2種相反的方向，即順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向。51第51頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月把具有一定軌道的電子稱為具有一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；把既具有一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又具有一定自旋狀態(tài)的電子稱為具有一定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。原子核外電子的可能運(yùn)動(dòng)狀態(tài)總結(jié)見教材P-353、核外電子的可能運(yùn)動(dòng)狀態(tài)52第52頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月能層能級軌道數(shù)可能空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)第一能層（K）1S112第二能層（L）2S、2P1+3=41+3=42+6=8第三能層（M）3S、3P、3d1+3+5=91+3+5=92+6+10=18第四能層（N）4S、4P、4d、4f1+3+5+7=161+3+5+7=162+6+10+14=32第五能層（O）5S、5P…1+3+…=251+3+…=252+6+…=50第n能層…1+3+…=n21+3+…=n22n253第53頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

核外電子的能層、能級、軌道和自旋是核外電子的4個(gè)基本特征，它們分別對應(yīng)于4個(gè)量子數(shù)的可能取值。4.4個(gè)量子數(shù)與能層對應(yīng)的量子數(shù)叫主量子數(shù)n,其取值為自然數(shù)，n=1,2,3,4……54第54頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月與能級對應(yīng)的量子數(shù)叫角量子數(shù)l,其取值l

=0,1,……(n-1),制約于主量子數(shù).與軌道對應(yīng)的量子數(shù)叫磁量子數(shù)m，其取值受角量子數(shù)的制約，m=0,±1,±2,…,±l與電子的自旋狀態(tài)對應(yīng)的量子數(shù)叫自旋量子數(shù)ms，只有+1/2和-1/2兩種取值。55第55頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月量子數(shù)的意義主量子數(shù)n

ⅰ)主量子數(shù)在確定電子運(yùn)動(dòng)的能量時(shí)起著頭等重要

的作用。主量子數(shù)增加時(shí)，電子的能量隨著增大（n↑,E↑）,其電子出現(xiàn)離核的平均距離也相應(yīng)增大。ⅱ)n相同的電子為一個(gè)電子層n=1234567電子層符號KLMNOPQ56第56頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

角量子數(shù)l確定軌道的形狀，制約于主量子數(shù)n，并在多電子原子中和主量子數(shù)一起決定電子的能級。

l

=0,1,2,3,4……(n-1)能級符號s,p,d,f,g……角量子數(shù)l例如：一個(gè)電子處在n=2，l

=0的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就是2s電子；處在n=2，l=1的狀態(tài)為2p電子。57第57頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

取值:m=0,±1,±2……±共(2l+1)個(gè)值

l

m

空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)00s軌道一種1+1,0,-1p軌道三種2+2,+1,0,-1,-2d軌道五種3+3,+2,+1,0,-1,-2,-3f軌道七種

磁量子數(shù)m磁量子數(shù)m

決定原子軌道在空間的取向。每一個(gè)m值，對應(yīng)一個(gè)方向。m值不影響能量。n、l相同,m不同的原子軌道稱簡并軌道。58第58頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

p

軌道(l=1,m=+1,0,-1)

m三種取值,三種取向,三條等價(jià)(簡并)p軌道.s軌道(l=0,m=0):m一種取值,空間一種取向,一條s軌道.59第59頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月d軌道(l

=2,m=+2,+1,0,-1,-2):m五種取值,空間五種取向,五條等價(jià)(簡并)d軌道.60第60頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

f軌道(l=3,m=+3,+2,+1,0,-1,-2,-3):m七種取值,空間七種取向,七條等價(jià)(簡并)f軌道.本課程不要求記住f軌道具體形狀!61第61頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月自旋量子數(shù)msms不是由求解薛定諤方程產(chǎn)生的量子數(shù)。

按四個(gè)量子數(shù)間的關(guān)系，可以確定每一電子層中可能存在的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)即每一電子層中的電子數(shù)目。符號表示相反的自旋62第62頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月由上面的討論知道n,l,m一定,軌道也確定

l0123……Orbitals

p

d

f……例如:n=2,l=0,m=0,2s

n=3,l=1,m=0,3p

n=3,l=2,m=0,3d核外電子運(yùn)動(dòng)軌道運(yùn)動(dòng)自旋運(yùn)動(dòng)與一套量子數(shù)相對應(yīng)（自然也有1個(gè)能量Ei)nlmms63第63頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月Question

寫出與量子數(shù)n=4,l=2,m=0的原子軌道名稱.

原子的軌道運(yùn)動(dòng)是由n,l,m

三個(gè)量子數(shù)決定的.與l=2

對應(yīng)的能級是d能級.因?yàn)閚=4,該能級的名稱應(yīng)該是4d.磁量子數(shù)m=0

在軌道名稱中得不到反映,但根據(jù)我們迄今學(xué)過的知識,m=0表示該4d軌道是不同伸展方向的5條4d軌道之一.64第64頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月Question

1.填充合理的量子數(shù)(1)n=?l=2,m=0,ms=+1/2(2)n=2,l=?,m=±1,ms=-1/2(3)n=4,l=2,m=?,ms=+1/22.n=3,l有多少可能值？n=3，共有多少軌道？電子的最大可能狀態(tài)數(shù)為多少？四個(gè)量子數(shù)小結(jié)65第65頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月上兩節(jié)討論的氫原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和與此相關(guān)的4個(gè)量子數(shù)都是量子力學(xué)理論推導(dǎo)的結(jié)論。在量子力學(xué)處理氫原子核外電子的理論模型中，最基本的方程叫薛定諤方程，是由奧地利科學(xué)家薛定諤（1887－1961）在1926年提出來的。如：5、描述核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)及其圖像66第66頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月對于電子波，薛定諤給出一個(gè)波動(dòng)方程:這是一個(gè)二階偏微分方程，它的自變量是核外電子的坐標(biāo)，它的因變量是電子波的振幅ψ。式中E代表定態(tài)電子的總能量，V為定態(tài)電子的勢能，m是電子的質(zhì)量，ψ是定態(tài)電子的振幅。波函數(shù)=薛定諤方程的合理解=原子軌道

67第67頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

r:徑向坐標(biāo),決定了球面的大小θ:角坐標(biāo),由z軸沿球面延伸至r的弧線所表示的角度.φ:角坐標(biāo),由r沿球面平行xy面延伸至xz面的弧線所表示的角度.直角坐標(biāo)(x,y,z)與球坐標(biāo)(r,θ,φ)的轉(zhuǎn)換

68第68頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月Ψ(x,y,z)

Ψnlm(r,θ,Φ)Ψnlm(r,θ,Φ)=Rnl(r)·Ylm(θ,Φ)R叫做徑向分布函數(shù)，Y叫做角度分布函數(shù)69第69頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月注意：波函數(shù)的角度分布圖與主量子數(shù)n無關(guān)。波函數(shù)的角度分布圖是帶正負(fù)號的，它們的波性相反，同號疊加波的振幅將增大，異號疊加波的振幅將減小。這一性質(zhì)在今后討論化學(xué)鍵時(shí)很有用。P-3870第70頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月np原子軌道的角度分布圖71第71頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月nd原子軌道的角度分布圖72第72頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1s電子的徑向分布圖73第73頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月p電子的徑向分布圖D(r)D(r)D(r)4p3p2pn越大，離核越遠(yuǎn)，受核引力越小，能量越大。E(2p)<E(3p)<E(4p)74第74頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)

n相同時(shí)，l越小，峰越多，在核附近出現(xiàn)機(jī)會(huì)越大，即概率的徑向分布ns>np>nd。75第75頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月＊在經(jīng)典力學(xué)中能量、角動(dòng)量等物理量是連續(xù)變化的。在微觀世界中，核外電子運(yùn)動(dòng)的能量是不連續(xù)的，分為不同的能層。而電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需要用四個(gè)量子數(shù)來確定。＊在經(jīng)典力學(xué)中，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以同時(shí)有確定的坐標(biāo)和動(dòng)量（或速度），質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可用位置和動(dòng)量（速度）來描述。在量子力學(xué)中，微觀粒子具有波粒二象性。不能同時(shí)有確定的位置和動(dòng)量，電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)需要用波函數(shù)來描述。電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)特點(diǎn)小結(jié)76第76頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1－6基態(tài)原子電子組態(tài)（電子排布）1-6-1構(gòu)造原理量子力學(xué)處理只有1個(gè)電子的氫原子得出的結(jié)論是否同樣適用于多電子原子？假定：每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的；所有電子的相互作用力集中到原子核上；則：氫原子電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)－能層、能級、軌道和自旋的概念可以遷移到多電子原子上來描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。77第77頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月基態(tài)原子必須遵循以下原理：(1)能量最低原理：多電子原子在基態(tài)時(shí)，核外電子總是盡可能分布到能量最低的軌道，這就稱為能量最低原理。電子離核越近，能量越低。例如，1s軌道能量最低。但是多電子原子的所有電子并不能都處在能量最低的1s軌道中，這涉及到一個(gè)原子軌道中最多容納的電子的數(shù)目問題?；鶓B(tài)原子是處于最低能量狀態(tài)的原子?；鶓B(tài)原子核外電子的排布力求使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。78第78頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)泡利原理：基態(tài)多電子原子中不可能同時(shí)存在4個(gè)量子數(shù)完全相同的電子。換句話說，在一個(gè)軌道里最多只能容納2個(gè)電子，且自旋方向相反。（1，0，0，+1/2）He1s

（1，0，0，-1/2）即：兩個(gè)電子必須是自旋相反的。79第79頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)泡利原理我們可以獲得幾個(gè)重要結(jié)論:①每一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子只能有一個(gè)。②每一個(gè)原子軌道里包含兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以每一個(gè)原子軌道里最多只能容納兩個(gè)自旋不同的電子。③因?yàn)閟、p、d、f各能級中原子軌道數(shù)分別為1、3、5、7個(gè)，所以s、p、d、f各能級中最多可容納2、6、10、14個(gè)電子。④每個(gè)能層中原子軌道的總數(shù)為n2個(gè)，因此各能層中電子的最大容量為2n2個(gè)。80第80頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)洪特規(guī)則：電子分布到能量相同的簡并態(tài)軌道時(shí)，總是盡先以自旋相同的方向單獨(dú)占據(jù)能量相同的軌道?；蛘哒f在簡并態(tài)軌道中自旋相同的單電子越多，體系就越穩(wěn)定。例如：C原子核外電子分布n=1n=21s2s2p81第81頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)一個(gè)軌道中已占有一個(gè)電子時(shí)，另一個(gè)電子要繼續(xù)填入而同前一個(gè)電子成對，就必須克服它們之間的相互排斥作用，其所需能量叫做電子成對能。因此電子成單地分布到簡并態(tài)軌道中，有利于體系能量最低。例如：C原子核外電子分布n=1n=21s2s2p82第82頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月洪特規(guī)則的特例：對于簡并態(tài)軌道中，處于全滿、半滿、全空時(shí)系統(tǒng)較穩(wěn)定。全滿(s2,p6,d10,f14)半滿(s1,p3,d5,f7)全空(s0,p0,d0,f0)三原理只是基態(tài)原子核外電子排布的一般規(guī)律，隨著原子序數(shù)的增大，電子數(shù)目的增多，原子之間的相互作用增強(qiáng)，核外電子的排布也就越復(fù)雜。常出現(xiàn)例外情況，因此對某一具體元素原子的電子排布情況，還應(yīng)尊重光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合實(shí)驗(yàn)事實(shí)加以判斷。83第83頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)造原理：隨核電荷數(shù)遞增，大多數(shù)元素的電中性基態(tài)原子的電子按如下順序填入核外電子運(yùn)動(dòng)軌道，叫做構(gòu)造原理。能級交錯(cuò)：電子先填最外層的ns，后填次外層的(n-1)d，甚至填入倒數(shù)第三層的(n-2)f的規(guī)律。注意：能級交錯(cuò)現(xiàn)象是電子隨核電荷遞增填充電子次序上的交錯(cuò)，并不意味著先填能級的能量一定比后填能級的能量低。鮑林能級圖84第84頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月屏蔽效應(yīng)：其它電子對某個(gè)選定電子的排斥作用，相當(dāng)于降低部分核電荷對指定電子的吸引力，稱為屏蔽作用。其他電子的屏蔽作用對選定電子產(chǎn)生的效果叫做屏蔽效應(yīng)。鉆穿效應(yīng)：由于電子的角量子數(shù)l不同，其概率的徑向分布不同。電子鉆到核附近的概率較大者受到核的吸引作用較大，能量較低。由此導(dǎo)致的能量不同的現(xiàn)象，稱為電子的鉆穿效應(yīng)。為什么會(huì)出現(xiàn)能級交錯(cuò)現(xiàn)象呢？鉆穿效應(yīng)和屏蔽效應(yīng)有助于理解這個(gè)問題。85第85頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月整個(gè)原子的能量取決于兩個(gè)因素原子核對電子的吸引力電子之間的排斥力這是兩個(gè)互為相反的因素。當(dāng)核對電子的吸引力居主導(dǎo)地位時(shí)，主要考慮填入電子對其它電子受核作用的影響；（鉆穿效應(yīng)）而當(dāng)電子的排斥居主導(dǎo)作用時(shí)，主要考慮填入的電子受其它電子的排斥。（屏蔽效應(yīng)）當(dāng)n相同時(shí)，l越小，電子鉆到核附近的機(jī)會(huì)越多,即鉆穿效應(yīng)ns>np>nd。86第86頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

單電子原子(H,He+,Li2+)中，電子的能量

En=-(13.6ev)(Z2/n2)多電子原子中，吸引某一電子的凈的正電荷作用稱有效核電荷Z*，

Z*=Z-

i

Z：核電荷（原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）

i：屏蔽常數(shù)多電子原子中，電子的能量：

E=-13.6(Z-

i)2/n2(ev)=-13.6Z*2/n2(ev)87第87頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月屏蔽常數(shù)的估算法（Slater方法）(p94)

適用于n≤4的情況。(1)將電子分組：(1s)(2s,2p)(3s,3p)(3d)(4s,4p)(4d)(4f)(5s,5p)(5d,5f)……(2)外層電子對內(nèi)層電子沒有屏蔽作用,

i=0;(3)同一組,

i=0.35（但1s,

i=0.30）(4)（n-1）組對ns,np的

i=0.85;對nd,nf的

i=1.00(5)更內(nèi)的各組

i=1.0088第88頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月計(jì)算基態(tài)鉀原子的4s和3d電子的能量。解：根據(jù)斯萊特規(guī)則求

i值:

19K:（1s2)（2s22p6)（3s23p6)（3d0）（4s1)11800σ3d=18×1.00=18.00E3d=-13.6×(19-18.00)2/32=-1.51evσ4s=10×1.00+8×0.85=16.80E4S=-13.6×(19-16.80)2/42=-4.11ev89第89頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）n相同l不同時(shí),l越大，能量則越高。例:E(3s)<E(3p)<E(3d)（2）l相同，n不同時(shí),n越大，能量則越高。如：E1s<E2s<E3s；n越大，電子離核平均距離越遠(yuǎn)，原子中其他電子對其屏蔽作用越大，E越高。為什么？當(dāng)n和l都不相同時(shí)，有的軌道發(fā)生了能級次序交錯(cuò)現(xiàn)象。基態(tài)原子的4s電子能量比3d電子的能量還低。90第90頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月P-42構(gòu)造原理是實(shí)驗(yàn)與理論的綜合結(jié)果，由此可得出了大多數(shù)元素的電中性基態(tài)原子的核外電子組態(tài)（electronconfiguration，又叫構(gòu)型或排布），解釋了核外電子的行為，如電離能、成鍵能力、化合價(jià)等等。注意：構(gòu)造原理只是對大多數(shù)元素的電中性基態(tài)原子電子組態(tài)的總結(jié)?！按蠖鄶?shù)”、“電中性”、“基態(tài)”是總結(jié)出這個(gè)原理的必要條件。91第91頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月基態(tài)電中性原子的電子組態(tài)符合(n+0.7l

)的順序，基態(tài)正離子的電子組態(tài)符合(n+0.4l

)的順序。(n和l分別是主量子數(shù)和角量子數(shù))我國著名科學(xué)家徐光憲如：6s（n+0.7l）6.0(6+0)4f———6.1(4+0.73)5d———6.4(5+0.72)6p———6.7(6+0.71)

92第92頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月93第93頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月(n+0.7l

)值首位數(shù)相同的能級為同一能級組,是劃分周期的依據(jù)。應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)：1.對于原子（或離子）的外層電子來說，（n+0.7l

）值愈大則能級愈高；2.對于原子（或離子）較深內(nèi)層電子來說,能級的高低基本上仍決定于n。這是由于，原子序數(shù)Z增加到相當(dāng)大時(shí)，n相同的內(nèi)層軌道，由于l不同引起的能級分化則相當(dāng)小，內(nèi)層軌道的能級，主要由主量子數(shù)n決定。94第94頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1-6-2基態(tài)原子的電子組態(tài)Question★根據(jù)Hund’srule,下列三種排布中哪一種是氮原子的實(shí)際電子組態(tài)?95第95頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月★多電子原子中原子軌道能級交錯(cuò)的結(jié)果，使最外層電子數(shù)≤8，次外層電子數(shù)≤18。為什么最外電子層的電子數(shù)不能超過8個(gè),次外電子層的電子數(shù)不能超過18個(gè)，而不是電子最大容納數(shù)=2n2?96第96頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月答:在最外電子層(n),8個(gè)電子是:ns2np6若有第9個(gè)電子應(yīng)是nd1。由于能級交錯(cuò)，nd能級高于(n+1)s能級.所以此電子必定填為(n+1)s1。此時(shí)，n層已不是最外電子層了。同理，次外電子層(n-1)的第19個(gè)電子是這樣填入的:(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10(n-1)f1但是(n-1)f能級高于(n+1)s能級,此電子必定是(n+1)s1。此時(shí)n-1已不是次外層而是外數(shù)第三層了。97第97頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)◆運(yùn)用構(gòu)造原理寫出基態(tài)原子的電子組態(tài)，是本章最重要的教學(xué)目的之一.◆記住一些重要的例外,它們與能級半滿狀態(tài)和能級全滿狀態(tài)的相對穩(wěn)定性有關(guān).表中給出幾個(gè)常見的例子.Atom

Energylevelorder

Spectrumexperimentalorder

24Cr

42Mo

29Cu

47Ag

79Au

[Ar]3d

44s

2

[Kr]4d

45s

2

[Ar]3d

94s

2

[Kr]4d

95s

2

[Xe]4f145d

96s

2

[Ar]3d

54s

1

[Kr]4d

55s

1

[Ar]3d

104s

1

[Kr]4d

105s

1

[Xe]4f14

5d106s

1

原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素周期系98第98頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1－7元素周期系元素周期表的發(fā)展

1869年,在總結(jié)對比當(dāng)時(shí)已知的60多種元素的性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素之間的本質(zhì)聯(lián)系：按原子量遞增把化學(xué)元素排成序列，元素的性質(zhì)發(fā)生周期性的遞變。

1911年，莫斯萊在分析元素的特征X射線發(fā)現(xiàn)，門捷列夫化學(xué)元素周期系中的原子序數(shù)不是人們的主觀賦值，而是原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)。原子的電子層結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系99第99頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月元素周期律：隨核內(nèi)質(zhì)子數(shù)的遞增，核外電子呈現(xiàn)周期性排布，元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性遞變。元素周期律，正是原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)周期性變化的反映，元素性質(zhì)的周期性來源于原子電子層構(gòu)型的周期性?！镌厮诘闹芷跀?shù)等于該元素原子的電子層數(shù)。★各周期元素的數(shù)目等于相應(yīng)能級組中原子軌道所能容納的電子總數(shù)。100第100頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月元素周期性內(nèi)涵極其豐富，具體內(nèi)容不可窮盡，其中最基本的是：隨原子序數(shù)遞增，元素周期性地從金屬漸變成非金屬,以稀有氣體結(jié)束，又從金屬漸變成非金屬,以稀有氣體結(jié)束，如此循環(huán)反復(fù)。元素周期表自從1869年門捷列夫給出第一張?jiān)刂芷诒淼?00多年以來，至少已經(jīng)出現(xiàn)700多種不同形式的周期表。人們制作周期表的目的是為研究周期性的方便。研究對象不同，周期表的形式就會(huì)不同。101第101頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月1-7-2元素周期表

門捷列夫短式周期表H

LiBeBCNOF

NaMgAlSiPSCl

KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBr

RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeI

CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBi

每個(gè)周期被分成兩行,每個(gè)縱行被分成主副兩族,表右的三素組被稱為過渡元素.102第102頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月“長式”周期表——每個(gè)周期占一個(gè)橫排。這種三角形周期表能直觀地看到元素的周期發(fā)展，但不易考察縱列元素（從上到下）的相互關(guān)系，而且由于太長，招致排版和印刷的技術(shù)困難。103第103頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月寶塔式或滴水鐘式周期表。這種周期表的優(yōu)點(diǎn)是能夠十分清楚地看到元素周期系是如何由于核外電子能級的增多而螺旋性發(fā)展的，但它們的每個(gè)橫列不是一個(gè)周期，縱列元素的相互關(guān)系也不容易看清。104第104頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月維爾納長式周期表105第105頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月元素分區(qū)根據(jù)元素原子的價(jià)電子構(gòu)型，可把周期表中的元素分成五個(gè)區(qū)：1、s區(qū)：價(jià)電子構(gòu)型為：ns1~2；2、p區(qū)：價(jià)電子構(gòu)型為：ns2np1~6；3、d區(qū)：價(jià)電子構(gòu)型為（n-1）d1~8ns2（少數(shù)例外，如Cr3d54s1，Pd4d10）；4、ds區(qū)：價(jià)電子構(gòu)型為（n-1）d10ns1~2；5、f區(qū)：價(jià)電子構(gòu)型為：（n-2）f1~14ns2（有例外）原子結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系106第106頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月周期表的變形形式P65.習(xí)題1-55P65.習(xí)題1-5６P65.習(xí)題1-5７PaulGiguere'sPeriodicTable107第107頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月元素周期系諸元素是如何相互聯(lián)系的？1－8元素周期性1-8-1原子半徑主要有三種：共價(jià)半徑：同種元素的兩個(gè)相鄰原子以共價(jià)單鍵連接時(shí)，其核間距的一半。范德華半徑：以范德華力作用而相鄰的原子半徑。金屬半徑：由金屬晶體中原子的最短核間距計(jì)算而得。一般說來，共價(jià)半徑較小，金屬半徑居中，范德華半徑最大。108第108頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月原子半徑(相對大?。p小增大109第109頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月原子半徑變化規(guī)律的形象表示110第110頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月

氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能。常用符號I1表示，單位kJ·mol-1，吸收能量為正值。簡言之，第一電離能是原子失去電子時(shí)所需的最低能量。M(g)→M+(g)+e-I1＝ΔE1=E(M+)-E(M)M+(g)→M2+(g)+e-I2＝ΔE2=E(M2+)-E(M+)……

1-8-2電離能I1<I2<I3111第111頁，課件共124頁，創(chuàng)作于2023年2月電離能涉及分級概念.基態(tài)氣體原子失去最外層一個(gè)電子成為氣態(tài)+1價(jià)離子所需的最小能量叫第一電離能,再從正離子相繼逐個(gè)失去電子所需的最小能量則叫第二、第三、…電離能.各級電離能符號分別用I1、I2、I3等表示,它們的數(shù)值關(guān)系為I1＜I2＜I3….這種關(guān)