物质结构第2课

表1-1表征原子轨道的三个量子数主量子数n副量子数l亚层亚层磁量子数m亚层中的主层中(主层)(亚层)符号层数(原子轨道)轨道数轨道数1或K01s101102s0112p-1,0,+132或L2403s013或M13p3-1,0,+13923d-2,-1,0,+1,+254或N41604s0114p-1,0,+1324d-2,-1,0,+1,+2534f-3,…0…,+374）.自旋量子数（ms）1925年琴伦贝亮和高斯米特，根据前人的实验提出了电子自旋的概念。用以描述电子的自旋运动。描述电子自旋运动的方向：21sm小结：从讨论四个量子数后可知，核外电子的运动状态是用n，l，m，ms，四个量子数来描述。n，l，m→描述电子运动的轨道ms→描述电子的自旋状态通过求解薛定谔方程，解出的每一个合理的Ψ和E，就代表体系中电子运动的一种状态。为了解的方便，常把直角坐标x、y、z换成极坐标r、θ、φ表示，换算关系是：3原子轨道及电子云的角度分布图：cossinsincossinrzryrxrxyzP(r,θ,φ)Oθφ),,(),,(变换zyx)()()(),,(ΦHrRzyxΨ1.原子轨道的角度分分布图：Y(θ，φ)——θ、φ作图而成。z++-z4几率密度和电子云电子在核外某空间单位微体积出现的几率大小与波函数的平方成正比。2Ψ电子云：是电子在核外空间各处出现几率密度大小的形象化描述。常用小黑点的疏密程度表示：|Ψ|2代表电子的几率密度。几率密度=|Ψ|2，|Ψ|2的图象称为电子云。Y2(θ，φ)~θ，φ作图即得到电子云的角度分布图。其图形与原子轨道角度分布图相似，不同之处有两点：①电子云角度分布图瘦些。②电子云的角度分布图没有正负号。5多电子原子的轨道能级图：①l相同，n不同，则n↑，E↑如：E1s＜E2s＜E3s……E2p＜E3p＜E4p……E3d＜E4d＜E5d……E4f＜E5f＜E6f……②n相同，l不同，则l↑，E↑如：Ens＜Enp＜End＜Enf③能级交错现象如：E4s＜E3d鲍林（Panling）近似能级图鲍林能级：此图是1939年根据光谱实验结果总结出来的多电子原子中原子轨道能级高低的一般情况。1s2s3s4s5s6s2p3p4p5p6p5d3d4d4f6(6s4f5d6p)5(5s4d5p)4(4s3d4p)3(3s3p)2(2s2p)1(1s)E能级组6核外电子排布规则①.能量最低原理②.泡利原理：同一个原子中没有四个量子数完全相同的电子。电子亚层spdf电子层一二三四核外电子排布式价电子构型轨道表示式电子总是以自旋相同的方式分占能量相同的轨道例.将原子序数为6的C的2p的电子排布写作则不符合洪德规则③.洪德规则N原子的电子排布洪德规则的特例：等价轨道全充满、半充满或全空的状态全充满：S2,p6,d10,f14半充满：s1,p3,d5,f7全空：S0,p0,d0,f0是比较稳定的。)(34332219262622误dspspss)(343322110162622正确dspspssCu29Cr24)(34332214262622误dspspss)(34332215162622正确dspspss核外电子排布与周期表的关系：周期表有七个横行，表示七个周期；18个纵行，表示十六个族；五个区7原子的电子层结构与周期表的关系