基础化学学习指导(下)

1、第8章原子结构和元素周期律一、学习要求掌握：四个量子数的物理意义和取值范围、原子轨道近似能级图、基态原子的电子排布规律、波函数（原子轨道）、概率密度和电子云、电子层结构与元素周期表的内在联系和元素的电负性。熟悉：电子的波粒二象性、概率波、测不准原理、原子轨道角度分布图、原子轨道径向分布函数图，电子云角度分布图、屏蔽作用和钻穿能力和徐光宪规则。了解：原子结构的认识史、玻尔理论、有效核电荷、原子半径、电离能和电子亲和能。二、内容提要置身于宏观世界里的人类对微观世界的猜想和认识一刻也没停止过。自公元前500多年来，对微观世界的认识才逐步进入理性阶段。从认为物质由原子组成，原子不可分，发现电子和原子核

2、，到用量子力学阐述微观粒子的运动规律，凝结了一代又一代人的智慧和汗水。核外电子运动状态的现代概念，是从德布罗意提出电子的波粒二象性开始。电子和其它微观粒子一样，具有粒子性，也应有波动性，其波长符合德布罗意关系式（物质波公式）：A=h/p=h/mv这样德布罗意在理论上把电子的波粒二象性统一了起来。不久，物质波公式被实验证实。物质波不同于机械波或电磁波，它是反映电子运动统计性规律的概率波。微观粒子不像宏观物体那样，具有确定的运动轨道。因而不可能同时精确测定微观粒子的位置和速度，这就是海森伯的测不准原理。其具体可用测不准原理关系式xp三h/4nX来表达。简而言之，即对微观粒子的位置的量测的越准，其速

3、度的量测的越不准，反之亦然。但核外电子的运动状态可用薛定谔方程式（电子的波动方程式）业+业+业+込一v“0dx2dy2dz2h2来描述。薛定谔方程式用于微观粒子，就像牛顿定律定律用于宏观物体一样辉煌。薛定谔 续表周期原子序数一士处口丿元素符号兀素名称电子构型相对原子质量87Fr钫FranciumRn7s1(223)88Ra镭RadiumRn7s2(226)89Ac锕十ActinumRn6d17s2(227)90Th钍十ThoriumRn6d27s2232.0491Pa镤十ProtactiniumRn5f36d17s2231.0492U铀十UraniumRn5f36d17s2238.0393Np

4、镎十NeptuniumRn5f46d17s2(237)94Pu钚十PlutoniumRn5f67s2(244)95Am镅十AmericiumRn5f77s2(243)96Cm锔十CuriumRn5f76d17s2(247)97Bk锫十BerkeliumRn5f97s2(247)798Cf锎十CaliforniumRn5f107s2(251)99Es锿十EinsteiniumRn5f117s2(252)100Fm镄十FekmiumRn5f127s2(257)101Md钔十MendeleviumRn5f137s2(258)102No锘十NobeliumRn5f147s2(259)103Lr铹十LawrenciumRn5f146d17s2(260)104RfRutherfordiumRn5f146d27s2(261)105DbHahniumRn5f146d37s2(262)106SgRn5f146d57s1(263)107BhRn5f146d57s2(264)108HsRn5f146d67s2(265)109MtRn5f146d77s2(268)110Uun(269)111Uuu(272)112Uub(277)114Uuq(289)11