2019化学竞赛—结构化学—03双原子分子结构—山东大学(44-)课件.ppt

1、2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学1中学生化学奥林匹克竞赛(jngsi)结构化学第三章 双原子分子结构第一页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学2第二页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学3第三页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学4第四页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学5第五页，共4

2、5页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学6第六页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学7 质 谱 和 放 电 管 光 谱 证 明 了质 谱 和 放 电 管 光 谱 证 明 了 H 2+H 2+的 存 在的 存 在(cnzi)(cnzi)，它是最简单的分子。，它是最简单的分子。第七页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学81.H2+的的SchrdingerEquationERrrba)11121(2 =E Ma1840M

3、e-Born-Oppenheimerapproximation假设假设(jish)核核a和和b组成一个固定的分子骨架，核不动，组成一个固定的分子骨架，核不动，电子处在固定的核势场中运动。电子处在固定的核势场中运动。H2+的坐标的坐标(zubio)图示图示第八页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学92.线性变分法求解线性变分法求解(qiji)Schrdinger方程方程0H dEEd 第九页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学10第十页，共45页。2019化学竞赛化学竞

4、赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学1111221niinnicccc12(,)nEEc cc第十一页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学121122ijjnncccc120;0;0nEEEccc 12(,)nEEc cc第十二页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学13ERrrba)11121(2Era)121(2第十三页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学14H原子原子(y

5、unz)基态波函数为：基态波函数为：arae1brbe1同样同样(tngyng)e仅属于核仅属于核b时，则时，则有：有：第十四页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学15第十五页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学16ddHE*dccccdccHccEbbaabbaabbaabbaa)()()(dcdccdcdHcdHccdHccdHcbbbabaaabbbabbababaaaa2222222第十六页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构

6、双原子分子结构山东大学山东大学17dccdccHccccEbbaabbaabbaaba2)()()(),(bbbbaaaaHdHdHHbaabbaabHdHdHH1bbbbaaaSddSabaabbaabSddSdcdccdcdHcdHccdHccdHcbbbabaaabbbabbababaaaa2222222第十七页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学18YXScSccScHcHccHcccEbbbabbaaaabbbabbaaaaba222222),(0,0baccEE0cYYXcXY1cE0cYYXcXY1cEbbbaaa2

7、200bbaacYEcXcYEcX第十八页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学19求极值求极值(j zh)(j zh)，即为体系的能量，即为体系的能量E E00abbacYEcXcYEcXbbbabbaaaaHcHccHcX222bbbabbaaaaScSccScY222abbaaaaHcHccX22abbaaaaScSccY22ababbbbHcHccX22ababbbbScSccY220)22(220)22(22ababbbababbbabbaaaabbaaaScScEHcHcScScEHcHc第十九页，共45页。2019化学

8、竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学200)()(0)()(bbbbbaababbababaaaaacESHcESHcESHcESH0bbbbababababaaaaESHESHESHESH11*dSdSbbbbaaaa0EHESHESHEHbbababababaa第二十页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学21bbaaHH0)()(22ababaaESHEH)(ababaaESHEHaaababHHSE)1(aaababHHSE)1(ababaaSHHE11ababaaSHHE120EHE

9、SHESHEHbbababababaa第二十一页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学22代回原方程代回原方程(fngchng)求系数求系数ca，cb，将将E1代入久期方程代入久期方程(fngchng)，得，得ca=cb，1=ca(a+b)，将将E2代入，得代入，得ca=cb，2=ca(ab)归一化，得归一化，得 abaabaScSc221221)(221)(22121baabbaabSS第二十二页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学230H dEEd 0,0baccE

10、E第二十三页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学24ababaaSHHE12ababaaSHHE11)(221)(22121baabbaabSS第二十四页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学25第二十五页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学26第二十六页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学27第二十七页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构

11、化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学28第二十八页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学29dRrrdHabaaaa111212drdRdrabaaaaaa111212JEdrREHbaH21aERdrRJabb1112第二十九页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学30aERdrRJabb1112第三十页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学31dRrrdHbababa111212KS

12、EdrSRSEabHbaaababH11drSRKbaaab11ReRRK321第三十一页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学32第三十二页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学33au.SKJ au,.SKJ338801053701SKJESKSEJESSHHEHHHababaa11112SKJESKSEJESSHHEHHHababaa11111第三十三页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学34e(132

13、pm(170.8kJ/moleRD计算）计算）e106pm269.0kJ/moleRD(实验)(实验)）0-269.0实验R/pmE2E1E/(kJ/mol)106132-170.8第三十四页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学35第三十五页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学36SE12SE11第三十六页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学37第三十七页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化

14、学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学38第三十八页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学39)(221)(22121baabbaabSS第三十九页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学40第四十页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学4112=1/(2+2S)(a2+b2+2ab)22=1/(22S)(a2+b2-2ab)H2+电子云分布图电子云分布图第四十一页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛

15、结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学42第四十二页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学43第四十三页，共45页。2019化学竞赛化学竞赛结构化学结构化学03双原子分子结构双原子分子结构山东大学山东大学44 轨道的成键作用，实质轨道的成键作用，实质(shzh)上是将分子两端原子上是将分子两端原子外侧的电子抽调到两个原子外侧的电子抽调到两个原子核之间，增加了核间区域的核之间，增加了核间区域的电子云。聚集在核间的电子电子云。聚集在核间的电子云同时受到两个原子核的吸云同时受到两个原子核的吸引，即核间的电子云把两个引，即核间的电子云把两个原子核结合在一起，这就是原子核结合在一起，这就是 的成键本质的成键本质 12H第四十四页，共45页。NoImage内容(nirng)总结中学生化学(huxu)奥林匹克竞赛。分子：物质中独立地、相对稳定地存在并保持该化合物特征的最小微粒，是参与化学(huxu)反应的基本单元。原子相互吸引、相互排斥，以一定的次序和方式结合成分子。称为变分函数(或试探性函数)。将变分函数选择为一些已知函数的线性组合，即。由极端情况入手，看电子仅属于a或仅属于b的情况。Sab=（1+R+R2/3）e-R,。a2/rbd：电子处在a轨道时受到核b的库仑吸引能。c.解离能第四十五页，共45页。