基礎(chǔ)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)(下)

1、第8章原子結(jié)構(gòu)和元素周期律一、學(xué)習(xí)要求掌握：四個(gè)量子數(shù)的物理意義和取值范圍、原子軌道近似能級(jí)圖、基態(tài)原子的電子排布規(guī)律、波函數(shù)（原子軌道）、概率密度和電子云、電子層結(jié)構(gòu)與元素周期表的內(nèi)在聯(lián)系和元素的電負(fù)性。熟悉：電子的波粒二象性、概率波、測不準(zhǔn)原理、原子軌道角度分布圖、原子軌道徑向分布函數(shù)圖，電子云角度分布圖、屏蔽作用和鉆穿能力和徐光憲規(guī)則。了解：原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)史、玻爾理論、有效核電荷、原子半徑、電離能和電子親和能。二、內(nèi)容提要置身于宏觀世界里的人類對微觀世界的猜想和認(rèn)識(shí)一刻也沒停止過。自公元前500多年來，對微觀世界的認(rèn)識(shí)才逐步進(jìn)入理性階段。從認(rèn)為物質(zhì)由原子組成，原子不可分，發(fā)現(xiàn)電子和原子核

2、，到用量子力學(xué)闡述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，凝結(jié)了一代又一代人的智慧和汗水。核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的現(xiàn)代概念，是從德布羅意提出電子的波粒二象性開始。電子和其它微觀粒子一樣，具有粒子性，也應(yīng)有波動(dòng)性，其波長符合德布羅意關(guān)系式（物質(zhì)波公式）：A=h/p=h/mv這樣德布羅意在理論上把電子的波粒二象性統(tǒng)一了起來。不久，物質(zhì)波公式被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。物質(zhì)波不同于機(jī)械波或電磁波，它是反映電子運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)性規(guī)律的概率波。微觀粒子不像宏觀物體那樣，具有確定的運(yùn)動(dòng)軌道。因而不可能同時(shí)精確測定微觀粒子的位置和速度，這就是海森伯的測不準(zhǔn)原理。其具體可用測不準(zhǔn)原理關(guān)系式xp三h/4nX來表達(dá)。簡而言之，即對微觀粒子的位置的量測的越準(zhǔn)，其速

3、度的量測的越不準(zhǔn)，反之亦然。但核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可用薛定諤方程式（電子的波動(dòng)方程式）業(yè)+業(yè)+業(yè)+込一v“0dx2dy2dz2h2來描述。薛定諤方程式用于微觀粒子，就像牛頓定律定律用于宏觀物體一樣輝煌。薛定諤 續(xù)表周期原子序數(shù)一士處口丿元素符號(hào)兀素名稱電子構(gòu)型相對原子質(zhì)量87Fr鈁FranciumRn7s1(223)88Ra鐳RadiumRn7s2(226)89Ac錒十ActinumRn6d17s2(227)90Th釷十ThoriumRn6d27s2232.0491Pa鏷十ProtactiniumRn5f36d17s2231.0492U鈾十UraniumRn5f36d17s2238.0393Np

4、镎十NeptuniumRn5f46d17s2(237)94Pu钚十PlutoniumRn5f67s2(244)95Am镅十AmericiumRn5f77s2(243)96Cm鋦十CuriumRn5f76d17s2(247)97Bk锫十BerkeliumRn5f97s2(247)798Cf锎十CaliforniumRn5f107s2(251)99Es锿十EinsteiniumRn5f117s2(252)100Fm鐨十FekmiumRn5f127s2(257)101Md鍆十MendeleviumRn5f137s2(258)102No锘十NobeliumRn5f147s2(259)103Lr鐒十LawrenciumRn5f146d17s2(260)104RfRutherfordiumRn5f146d27s2(261)105DbHahniumRn5f146d37s2(262)106SgRn5f146d57s1(263)107BhRn5f146d57s2(264)108HsRn5f146d67s2(265)109MtRn5f146d77s2(268)110Uun(269)111Uuu(272)112Uub(277)114Uuq(289)11