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第六章 原子结构和元素周期表 第一节 核外电子的运动状态 第二节 原子核外电子的排布和元素周期表 第一节 核外电子的运动状态 1－1氢原子光谱和玻尔理论 1－2微观粒子的波粒二象性 1－3核外电子运动状态的描述 1－4电子运动状态小结 氢原子光谱和玻尔理论 连续光谱：由数条波长连续变化的光波组成 不连续光谱：由数条波长不连续变化的光波组成 氢原子光谱为不连续光谱 氢原子光谱各区域的谱线频率公式 γ=R(1／n12-1／n22) n1’ n2为正整数n1＜ n2 R=3.289×10-5S-1 玻尔理论 核外电子运动取一定的轨道，此轨道上运动的电子不放出，也不吸收能量。 在一定轨道运动的电子具有一定的能量，这能量只能取某些由量子化决定的正整数值。E=-13.6／n2 ev 玻尔假设成功地解释了氢原子光谱，但不能解释多电子原子的光谱。 1－2微观粒子的波粒二象性 德布罗意预言：电子具有波粒二象性 λ=h ／mv=h ／p 波动性和微粒性由h联系起来 电子衍射实验验证了电子具有波动性 核外电子运动状态的描述 1.测不准原理：△x× △p ≈h x为微观粒子在空间某一方向位置坐标 △x为了确定粒子位置时的不准量 △p为了确定粒子动量时的不准量 即不能同时测的其位置和动量的准确量 主量子数n=1 2 3 4 5…… 角量子数l=1 2 3…… 磁量子数m=+i……，0 ……-i 3 四个量子数 （1）主量子数 用它来描述原子中电子出现几率最大区域离核的远近，或者说它决定电子层数。 电子层数：1 2 3 4 5 6 7 光谱符号：K L M N O P Q 意义：*是决定电子能量高低的重要因素。如果 原子轨道或电子云的形状相同，则*值越大电子能量越高。 角量子数 它表示原子轨道或电子云的 L=0对应的S轨道为球形， L=1对应的P轨道为哑铃形， L=2对应的d 轨道为花瓣形。 L只能取小于n的正整数，如n=3,L=0,1,2. 意义：如果用主量子数N表示电子层数，则角量子数表示同一电子层数中具有不同状态的分层。多电子原子的能量决定于N和L。 磁量子数 M决定角动量在空间的给定方向上的分量的大小，既决定原子轨道或电子云在空 间的伸展方向。 M取0、1、-1、2、-2…+l、-l，共取2L+1个值。 磁量子数与能量无关，将同一角量子数中的2L+1个轨道称为简并轨道或等价轨道。 自旋量子数 它决定电子自身旋转的方向：正、逆时针方向。 三个量子数（n、l、m）可以描述核外电子的空间运动状态。 四个量子数（n、l、m、ms）可以描述核外电子的完整运动状态。 对于每一固定的层，轨道可能数为n2状态数为2n2。 电子运动特点小结 1 、 在微观世界中，核外电子运动的能量是不连续的，分为不同的能级。而电子的运动状态是由四个量子数来确定的。 2 、在量子力学中，微观粒子具有波粒二象性。不能同时有确定的位置和动量，电子空间运动状态需要用波函数来描述。 3、一定的波函数描述电子一定的运动状态。 4 、原子轨道是指电子一定的空间运动状态。 2—1 多电子原子的能级 2—2 核外电子排布的原则 2—3 原子的电子层结构和元素周期系 鲍林近似能级图 图中的能级顺序是按价电子层。填入电子 时是按各能级能量的相对高低排列的。 它是按原子轨道的能量高低顺序排列的，而不是按原子离核远近顺序排列的。 每一个小圆圈代表一个原子轨道。 角量子数（L）相同的能级，能量次序由主量子数（N）决定，N越大，能量越高。 N相同，而L不同的 能级，其能量随L的增大而升高。 N和L同时变动时，较为复杂，可能出现“能级交错现象”。如：此现象可用“屏蔽效应”和“钻穿效应”解释。 屏蔽效应 由于其它电子对某一电子的排斥作用抵销了一部分核电荷，从而使有效核电荷降低，削弱了核电荷对该电子的吸引。此作用称为屏蔽作用。此作用产生的效果为屏蔽效应。 斯莱特法则 1、分组：(1S);(2S,2P);(3S,3P);(3d);(4S,4P);(4d);(4f);(5S,5P)-余此类推。 2、规定：a 、外层电子对内层电子无屏蔽作用。 b、同组中σ=0.35,但1s组中σ=0.30 c 、s或p轨道电子,其(n-1)层,