p14_10氫原子的電子云圖和概率密度等值面圖1ppt課件

1、1*14.10 氫原子的電子云圖和概率密度等值面圖氫原子的電子云圖和概率密度等值面圖(1)玻爾理論認(rèn)為電子具有確定的軌道。玻爾理論認(rèn)為電子具有確定的軌道。量子力學(xué)中得出電子出現(xiàn)在某處的概率。量子力學(xué)中得出電子出現(xiàn)在某處的概率。根據(jù)氫原子的薛定諤方程的解，求概率密度。根據(jù)氫原子的薛定諤方程的解，求概率密度。(1)為什么說用點(diǎn)的疏密表示的概率密度稱為電子云圖？為什么說用點(diǎn)的疏密表示的概率密度稱為電子云圖？(2)氫原子的概率密度曲面是什氫原子的概率密度曲面是什么形狀？彩色電子云圖是如何分布的？通過氫原子最大概率密度的百分之一的等值曲么形狀？彩色電子云圖是如何分布的？通過氫原子最大概率密度的百分之一的

2、等值曲面，說明概率密度的三維形狀。面，說明概率密度的三維形狀。為了形象地表示電子的空間分布規(guī)律，通常將概率大的區(qū)域用較多的點(diǎn)，將概為了形象地表示電子的空間分布規(guī)律，通常將概率大的區(qū)域用較多的點(diǎn)，將概率小的區(qū)域用較少的點(diǎn)表示出來，如同天空中的星云一樣，稱為電子云圖。率小的區(qū)域用較少的點(diǎn)表示出來，如同天空中的星云一樣，稱為電子云圖。注意：電子云并不表示電子真的像一團(tuán)云霧罩在原子核周圍，而是電子概率密度注意：電子云并不表示電子真的像一團(tuán)云霧罩在原子核周圍，而是電子概率密度分布的一種形象化的描述。分布的一種形象化的描述。2*范例范例14.10 氫原子的電子云圖和概率密度等值面圖氫原子的電子云圖和概率密

3、度等值面圖根據(jù)氫原子的薛定諤方程的解，求概率密度。根據(jù)氫原子的薛定諤方程的解，求概率密度。(1)為什么說用點(diǎn)的疏密表示的概率密度稱為電子云圖？為什么說用點(diǎn)的疏密表示的概率密度稱為電子云圖？(2)氫原子的概率密度曲面是什氫原子的概率密度曲面是什么形狀？彩色電子云圖是如何分布的？通過氫原子最大概率密度的百分之一的等值曲么形狀？彩色電子云圖是如何分布的？通過氫原子最大概率密度的百分之一的等值曲面，說明概率密度的三維形狀。面，說明概率密度的三維形狀。氫原子中的電子在體積元?dú)湓又械碾娮釉隗w積元dV之中出現(xiàn)的概率為之中出現(xiàn)的概率為由于由于|m()|2 = 1/2，所以電子出現(xiàn)在原子核周圍，所以電子出現(xiàn)在

4、原子核周圍的概率密度為的概率密度為22211( , , ) |( )|( )|( )( )2nlmnllmnllmwrR rw r wr wlm() = |lm()|2/2是角向概率密度，是角向概率密度，wnl = |Rnl(r)r|2是徑向是徑向概率密度。概率密度。當(dāng)主量子數(shù)和角量子數(shù)確定之后，徑向概率密度就確定了，磁量子數(shù)不同，當(dāng)主量子數(shù)和角量子數(shù)確定之后，徑向概率密度就確定了，磁量子數(shù)不同，概率密度的分布就不同。概率密度的分布就不同。wnlmdV = |nlm|2dV = |Rnl|2|lm|2|m|2dV，31s態(tài)電子云是球?qū)ΨQ分布的，點(diǎn)數(shù)表示概率密度。中間點(diǎn)態(tài)電子云是球?qū)ΨQ分布的，點(diǎn)

5、數(shù)表示概率密度。中間點(diǎn)數(shù)多，周圍點(diǎn)數(shù)少。數(shù)多，周圍點(diǎn)數(shù)少。42s態(tài)電子云也是球態(tài)電子云也是球?qū)ΨQ分布的，中間對稱分布的，中間點(diǎn)數(shù)最多，隨著距點(diǎn)數(shù)最多，隨著距離的增加，點(diǎn)數(shù)先離的增加，點(diǎn)數(shù)先減小再增加，達(dá)到減小再增加，達(dá)到最大值之后再減小。最大值之后再減小。對于對于l = 0的的s態(tài)電子，電子云轉(zhuǎn)動的角動量為零，表示電子云不轉(zhuǎn)動，所以電子態(tài)電子，電子云轉(zhuǎn)動的角動量為零，表示電子云不轉(zhuǎn)動，所以電子云的分布具有球?qū)ΨQ性。云的分布具有球?qū)ΨQ性。5對于對于2p態(tài)電子，當(dāng)態(tài)電子，當(dāng)m = 0時(shí)，電子云時(shí)，電子云分為上下兩片，每分為上下兩片，每一片都有一個中心，一片都有一個中心，點(diǎn)數(shù)最多，隨著到點(diǎn)數(shù)最多，隨

6、著到中心距離的增加，中心距離的增加，點(diǎn)數(shù)不斷減小。點(diǎn)數(shù)不斷減小。6對于對于2p態(tài)電子，當(dāng)態(tài)電子，當(dāng)m = 1時(shí)，概率密度分為左右兩片，每一片都有一個中心，隨著到中心時(shí)，概率密度分為左右兩片，每一片都有一個中心，隨著到中心距離的增加，點(diǎn)數(shù)不斷減小。距離的增加，點(diǎn)數(shù)不斷減小。78910111213*范例范例14.10 氫原子的電子云圖和概率密度等值面圖氫原子的電子云圖和概率密度等值面圖解析解析(2)由于概率密度是軸對稱的，可取一個截面，例如由于概率密度是軸對稱的，可取一個截面，例如O-xz截面，求截面，求出每一點(diǎn)概率密度。出每一點(diǎn)概率密度。根據(jù)氫原子的薛定諤方程的解，求概率密度。根據(jù)氫原子的薛定諤方程的解，求概率密度。(1)為什么說用點(diǎn)的疏密表示的概率密度稱為電子云圖？為什么說用點(diǎn)的疏密表示的概率密度稱為電子云圖？(2)氫原子的概率密度曲面是什氫原子的概率密度曲面是什么形狀？彩色電子云圖是如何分布的？通過氫原子最大概率密度的百分之一的等值曲么形狀？彩色電子云圖是如何分布的？通過氫原子最大概率密度的百分之一的等值曲面，說明概率密度的三維形狀。面，說明概率密度的三維形狀。在概率密度的在概率密度的O-xz截面上取一條等值曲線，例如最大值的截面上取一條等值曲線，例如最大值的1%，由于概率，由于