第二章原子结构2.1微观粒子的运动特征氢光谱的频率满足:二：氢原子核外轨道的能量光既是一种电磁波又是光子流,既具有波动性又具有粒子性,即具有波粒二象性.而且表征其粒子性的物理量(能量E,动量P)和表征其波动性的物理量(频率υ,波长λ)之间有如下关系电子、质子、中子、原子、分子等静止质量不为零的实物微粒都具有跟光子一样的波粒二象性。2.2波函数与原子轨道的描述2.3四个量子数与电子运动状态四个量子数的用途它们是用来描述核外电子的唯一一种运动状态的一组参数，即薛定谔方程的其中一个确定解(复杂的三维函数解)。但用四个量子数来描述比用三维函数直观，状态明确，容易掌握。2-7：判断下列各组量子数是否正确,错误的请改正.A:3,0,1,+1/2B:3,2,-1,+1/2C:3,1,-1,0D:4,3,0,-1/2?E:4,4,-2,+1/2F:4,-1,1,-1/22-8：3d能级的主量子数为___，角量子数为____，可能的磁量子数为___________，包括_____条原子轨道，自旋量子数为_____。该电子亚层最多可容纳______个电子。2-9按要求填写下表2.4多电子原子的电子层结构多电子原子的能量公式钻穿效应的影响2-12.指出下列元素的价电子构型中哪些是错误的,请说明原因,并改正.(1)Sn:5s15p3(2)F:2s12p6(3)V:3d54s0(4)Pb:6s16p3(5)W:5d56s1?(6)Mo:4d55s1?(7)Ni:3d104s0(8)Cr:3d54s12.4.2.2核外电子的电子排布式(1)电子结构式(又称电子排布式)用能级轨道符号表示,并在其右上角标上数字,代表能级上的电子数.如:Mg(Z=12)的电子排布式为：1s22s22p63s2,又可表示为:[Ne]3s2注意:Cu(Z=29)的电子排布顺序为:
1s22s22p63s23p64s13d10.但最终整理为:
1s22s22p63s23p63d104s1.2.5元素周期性1.周期的划分?元素的价电子结构每重复一次从ns1到ns2np6的变化(第一周期除外)叫一个周期。2.周期的本质各电子层的填充过程实际是按能级组的顺序来填充的,所以周期实际上是按原子中能级组数目不同对元素进行的分类.3.周期的判断A、如果价电子总数小于8,则:族数=价电子能级上电子的总数.B、价电子数等于8,9,10的元素,性质很相似,称为Ⅷ族(或ⅧB族).C、当(n-1)d上的电子数全满时(等于10),则最外层ns上有几个电子,就属第几副族.2-17回答以下各问题:(1)写出原子序数为32的元素的核外电子排布、元素符号、元素名称以及此元素在周期表中的位置；(2)试用四个量子数分别表示这个元素原子最外层各价电子的核外运动状态核外电子的填充顺序图我们把能量相等的原子轨道称为简并轨道。如p轨道有三个不同伸展方向，其能量是相等的,即简称三重简并，三条轨道最多可容纳6个电子(可写成np6)。同理,d轨道是五重简并的,五条轨道最多可容纳10个电子(可写成nd10)；而f轨道是七重简并的，七条轨道最多可容纳14个电子(可写成nf14)。Cotton原子轨道能级图Pauling能级图是假定所有不同元素的原子能级高低次序都是一样的，这是一种近似。事实上，不同原子中轨道能级高低次序不是完全一样的(见右图),它与原子序数有着密切的关系.2-10：不同元素的原子其相同能级(如1s能级)的能量都一样吗？为什么?问题2-11：Cotton能级图中，在Z＜21时，3d能量高于4s，但Z≥21后，Z越大，3d能量越低于4s，为什么？解:不一样，主要由原子序数不同导致。原子序数不同，核对能级的吸引能力不同，则能量也就不同。一般规律是：原子序数越大，核对能级的吸引能力越大，则能级的能量就越低。解:在Z＜21时，3d上无电子，由于4s钻穿效应强于3d，所以能量低于3d。但Z≥21后，3d上有电子填充，则3d上的电子会对外层的4s电子产生屏蔽效应，从而使4s能量高于3d。且随着原子序数的增大，核对离核近的3d能级的吸引力会比4s能级的更强，所以3d能级的能量越低于4s.?电子在核外轨道上的填充必须满足以下规则1.泡利不相容原理?每一条原子轨道中最多只能容纳两个电子,而且这两个电子自旋方向必须相反,这就是泡里不相容原理。或者说,在同一