原子结构与分子结构郭琦.ppt

原子结构与分子结构
江苏教育学院化学系

郭 琦
1
编辑ppt
必备知识波函数和原子轨道
薛定谔方程
波函数和原子轨道  一定的波函数表示电子的一种运动状态，状态——轨道。  波函数叫做原子轨道，即波函数与原子轨道是同义词。
2
编辑ppt
波函数的意义
原子核外电子的一种运动状态
每一个波函数都有对应的能量 E
波函数ψ没有明确的直观的物理意义,但波函数绝对值的平方|ψ|2却有明确的物理意义
3
编辑ppt
从薛定谔方程中求出的具体函数形式，即为方程的解。它是一个包含n l m 三个常数项的三变量（x 、y、 z）的函数。通常用 表示。应当指出，并不是每一个薛定谔方程的解都是合理的，都能表示电子运动的一个稳定状态。所以，为了得到一个合理的解，就要求n l m 不是任意的常数而是要符合一定的取值。在量子力学中把这类特定常数n l m称为量子数。通过一组特定的n l m就可得出一个相应的 n ，l、m （x、 y 、z），每一个 即表示原子中核外电子的一种运动状态。
4
编辑ppt
波函数和原子轨道
波函数在量子力学中起了核心作用，展示出原子和分子中电子的运动状态，是探讨化学键理论的重要基础。
按照实物粒子波的本性和测不准原理的几率概念， 假定粒子的波函数已不再是振幅的函数，取代它的是粒子出现的几率，当这个波函数的绝对值越大，粒子出现的几率也就越大。
一定的波函数表示电子的一种运动状态，
状态——轨道。
波函数叫做原子轨道，
即波函数与原子轨道是同义词。
5
编辑ppt
概率密度和电子云
概率和概率密度 概率＝ ψ |(x·y·z)|2 dτ
概率密度＝ =ψ|(x·y·z)|2
电子云 |ψ|2的空间图像就是电子云分布图像。
即电子云是从统计的概念出发，对核外电子出现的概率密度做形象化的描述。当电子云中黑点密的地方表示电子在此处出现的概率密度大，黑点稀的地方表示概率小。
6
编辑ppt
7
编辑ppt
8
编辑ppt
9
编辑ppt
波函数的空间图象
Z=γcosθ
数学表达式 χ=γsinθcosф  y=γsinθsinф
γ2=χ2+y2+Z2
tanф=y/χ
变数分离:ψ(χ,y,Z)=ψ(γ,θ,ф)=R(γ)·Y(θ,ф)
10
编辑ppt