結構工程師:結構工程普通化學考試大綱

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3.1物質的結構與物質的狀態(tài)
    3.1.1原子結構
    1.核外電子的運動特性
    核外電子運動具有能量量子化、波粒二象性和統(tǒng)計性的特征,不能用經(jīng)典的牛頓力學來描述核外電子的運動狀態(tài)。
    2.核外電子的運動規(guī)律的描述
    由于微觀粒子具有波的特性,所以在量子力學中用波函數(shù)Ψ來描述核外電子的運動狀態(tài),以代替經(jīng)典力學中的原子軌道概念。
     (1)波函數(shù)Ψ(原子軌道):用空間坐標來描寫波的數(shù)學函數(shù)式,以表征原子中電子的運動狀態(tài)。
     一個確定的波函數(shù)Ψ,稱為一個原子軌道。
    (2)概率密度(幾率密度):Ψ2表示微觀粒子在空間某位置單位體積內出現(xiàn)的概率即概率密度。
    (3)電子云:用黑點疏密的程度描述原子核外電子出現(xiàn)的概率密度(Ψ2)分布規(guī)律的圖形。黑點較密的地方,表示電子出現(xiàn)的概率密度較大,單位體積內電子出現(xiàn)的機會較多。
    (4)四個量子數(shù):波函數(shù)Ψ由n.l.m三個量子數(shù)決定,
    三個量子數(shù)取值相互制約:
    1) 主量子數(shù)n的物理意義:
    n的取值:n=1,2,3,4……∞ ,
    意義: 表示核外的電子層數(shù)并確定電子到核的平均距離;確定單電子原子的電子運動的能量。
    n = 1,2,3,4, ……∞, 對應于電子層K,L,M,N, ···
    具有相同n值的原子軌道稱為處于同一電子層。
    2) 角量子數(shù)ι:
    ι的取值:受n的限制,ι= 0,1,2……n-1 (n個)。
    意義:表示亞層,確定原子軌道的形狀;對于多電子原子,與n共同確定原子軌道的能量?!?BR>    ι的取值: 1 , 2 , 3 , 4
    電子亞層: s, p, d, f……
    軌道形狀: 球形 紡錘形 梅花形 復雜
    圖3-1
    3) 磁量子數(shù)m:
    m的取值:受ι的限制, m=0 ,±1,±2……±ι(2ι+1個) 。
    意義:確定原子軌道的空間取向。
     ι=0, m=0, s軌道空間取向為1;
    ι=1, m=0 ,±1, p軌道空間取向為3;
    ι=2, m=0 ,±1,±2 , d軌道空間取向為5;