應化1309-王佳勝-2013016473
微觀粒子的運動往往不服從經典力學的基本原理，所以在研究微觀結構時，不能簡單地套用巨集觀世界的公式。唯有打破固有思維的侷限，依據真實試驗資料，我們才能逐步的認識微觀世界。
微觀粒子的量子化特徵 、波粒二象性、玻爾理論模型、測不准原理等在以前的學習中多有涉獵，無須贅述。
在本課程中，對於薛丁格方程相關的量子力學模型有了較之前豐富得多的介紹，幫助學生利用數學模型認識微觀粒子。這一點，在巨集觀世界許多常規手段無法應用於微觀世界的情況下，顯得尤為重要。
(1) 單電子原子在球極座標系的薛丁格方程
(2)多電子原子體系的薛丁格方程
(3) 薛丁格方程在特定條件下的解——波函式
其中，s\p\d波函式及電子雲分布如下圖：
由於原子結構的差異，元素週期表中的元素呈現或有規律的或反常的性質變化，了解這些性質，能幫助我們在解決實際問題中少走許多彎路。
首先，元素週期中存在相對論效應。直接的相對論效應會導致原子軌道的相對論性收縮，原子軌道半徑為， 相對質量m大於靜止質量，軌道半徑減小，電子的能量降低，即s電子穩定性增大。；間接的相對論效應則相反，原子軌道存在相對論性膨脹，內層s和p軌道收縮，增大了對外層d和f電子的遮蔽，使作用在d和f電子上的有效核電荷降低，能量上公升，軌道膨脹。
這就導致了許多規律性現象：
1. 相對論性效應對原子軌道能量的影響——惰性電子對效應。重元素的6s2電子對因為不易參與成鍵而被稱為惰性電子對效應。
2. 相對論效應對核外電子排布順序的影響。某些過渡元素原子的電子層結構，由於ns，(n-1)d能級比較接近，使電子排布出現不符合近似能級圖的「例外」情況。
3. 相對論性效應對過渡元素氧化態的影響。各族過渡元素由上而下生成低價氧化態離子型化合物逐漸變難，而生成高氧化態共價型化合物逐漸容易。
同時，性質變化也存在著眾多的反常性
1. 氫的特殊性。氫具有第1族鹼金屬及第7族鹵素的雙重性質，但又與這兩族元素具有顯著的區別。
2. 第2週期元素的特殊性。第2週期與第3週期元素單質及其化合物之間性質差別巨大。
如n、o、f的氫化物易形成氫鍵，與金屬形成的化合物離子特性較強；第2週期元素有自相成鏈的能力，尤以碳元素最強；第2週期的多數元素有生成重鍵的特性等等
但是，第2週期元素在性質上與第3週期斜對角線上的元素相似，這一現象成為「對角線關係」。
總而言之，微觀世界的獨特規律既需記憶，又不能缺失理解。
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