結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),這部分一定要掌握!
首先,原子結(jié)構(gòu)部分涉及到很多大學(xué)內(nèi)容高中物理道爾頓,理解起來比較困難。 我建議你從原子結(jié)構(gòu)模型的演化開始。 課本上的介紹非常簡短。 建議大家參考高中物理的相關(guān)內(nèi)容來深入學(xué)習(xí)這一部分。 從道爾·代頓原子論開始,到湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子和李子布丁模型,到盧瑟福用α粒子轟擊金箔的核結(jié)構(gòu)模型,到玻爾解釋氫原子光譜的層次結(jié)構(gòu)模型,一路走來到現(xiàn)代量子力學(xué)模型。 通過研究這一演化過程,學(xué)生不僅可以了解人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識的不斷加深,還可以體會到許多科學(xué)家在這一過程中不斷質(zhì)疑和創(chuàng)新的科學(xué)精神。
其次,了解四個(gè)量子數(shù)的由來。 4個(gè)量子數(shù)的來源
化學(xué)反應(yīng)的能量只會引起原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。 因此,了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對于我們理解原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)至關(guān)重要。 然而,對于這四個(gè)量子數(shù)的來源和物理意義的理解,是我們闡明核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的唯一途徑。
物理粒子(原子、分子、電子等)也具有波粒二象性的命題是德布羅意的主要成就,即P=h/λ,E=hν; 海森堡總結(jié)了測不準(zhǔn)原理,與薛定諤、狄拉克、玻恩等科學(xué)家一起提出并發(fā)展了微觀粒子運(yùn)動(dòng)所遵循的量子力學(xué)原理,經(jīng)受了一百多年實(shí)踐的檢驗(yàn)。
根據(jù)量子力學(xué)的基本假設(shè),將波粒二象性公式(P=h/λ,E=hν)引入平面單色光方程中。
得到單個(gè)粒子一維運(yùn)動(dòng)的波函數(shù),推廣到三維空間,可以得到三維空間的波函數(shù),用來表示微觀系統(tǒng)的狀態(tài)以及國家確定的各種物理特性。 引入算子,特別是總能量算子(哈密爾頓算子),作用于波函數(shù)。 如果等于總能量E與波函數(shù)的乘積,則建立的方程就是著名的薛定諤方程。 算子、限定波函數(shù)、特征值等概念還是需要仔細(xì)理解的。 求解薛定諤方程得到的解就是我們用來描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù),進(jìn)而可以得到這個(gè)微觀系統(tǒng)的物理量。 薛定諤方程是二階偏微分方程。 為了求解這個(gè)方程,我們需要使用變量分離的方法將其分成三個(gè)常微分方程。 解的結(jié)果是三個(gè)量子數(shù)n、l、m。 這三個(gè)函數(shù)的乘積就是波函數(shù) Ψ。 為了描述電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),需要求解的波函數(shù)也必須是單值、連續(xù)、有界、平方可積的,才能成為完美的波函數(shù)。 因此高中物理道爾頓,這三個(gè)方程的解的值也必須使得這三個(gè)函數(shù)都是優(yōu)秀的波函數(shù)。 三個(gè)量子數(shù)中,n是主量子數(shù),它決定電子與原子核的距離和能級。 l是角量子數(shù),可以理解為原子軌道的形狀。 m是磁量子數(shù)物理資源網(wǎng),可以理解為原子軌道的不同延伸方向。 還有一個(gè)自旋量子數(shù)ms,代表電子自旋值為+-1/2,表示一個(gè)軌道上兩個(gè)電子的自旋方向相反。
重要的內(nèi)容來了,你必須了解四個(gè)量子數(shù)的由來。
掌握鮑林近似能級圖,根據(jù)核外電子排布規(guī)則熟練寫出各元素的電子排布公式、價(jià)電子排布公式、軌道表達(dá)公式等。
最后是元素周期表和元素周期律的應(yīng)用,掌握電離能、電負(fù)性等變化規(guī)律。
如果可能的話,這部分可以參考北京大學(xué)的《普通化學(xué)原理》和周公渡的《結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)》。
祝你成功!