第3章原子结构与元素周期律汇编.ppt

连续光谱（自然界） 例: 微观粒子如电子, m = 9.11 ? 10-31 kg, 半径 r = 10-18 m，则?x至少要达到10-19 m才相对准确，则其速度的测不准情况为： =6.626? 10-34 / 4 ? 3.14 ? 9.11 ? 10-31 ? 10-19 = 5.29 ?1014 m.s-1 电子云的表示方法 1.电子云示意图（见图3-5） 原子核位于中心，小黑点的疏密表示核外电子几率密度的大小，即电子在核外空间各处出现机会的多少。 2.电子云界面图（见图3-6） 它的界面是等密度面，即该面上每个点的电子云密度相等，界面以内电子出现的几率很大。 电负性数据 决定电子在核外空间出现概率最大的区域离核的远近，是决定电子能量的主要因素。 符号：n n 1 2 3 4 … 光谱学符号 K L M N 分别表示 一 二 三 四 …电子层 主量子数 principal quantum number 单电子原子,如氢原子和类氢离子能量完全由n决定,n值越大,电子的能量越高。 E1s 四个量子数 决定原子轨道或电子云的形状，也决定电子的亚层数。是决定电子能量的次要因素。 符号：l l 0 1 2 3 …(n－1) 分别称 s 角量子数azimuthal quantum number l 的取值受主量子数n 的限制,只能取0～(n－1)的正整数。 p d f 轨道 原子轨道轮廓图 n=1 l=0 1s 球形 l=0 2s 球形 n=2 l=1 2p 哑铃形 主量子数 角量子数 轨道种类 轨道形状 l是决定轨道能力的次要因素。同一电子层中的电子可分为若干个能级(或称亚层)。角量子数l就是决定同一电子层中不同亚层的。 决定原子轨道在空间的伸展方向。符号：m 每一个方向称作一个原子轨道,磁量子数m的取值受角量子数l的限制。可取包括 0、±1、±2、±3…直至±l ,共2l+1个数值。 角量子数 磁量子数取值 轨道伸展方向 l=1 (p) l=2 (d) l=0 (s) 一种 m=0 px,py,pz 三种 m=0,+1,-1 m=0,±1,±2 dz2,dxz,dyz, dx2-y2,dxy等五种 磁量子数 magnetic quantum number 表示同一轨道中电子的二种自旋状态，符号：ms 电子自旋运动有顺时针和逆时针两个方向，分别用ms =+1/2和-1/2表示，也可用“ ”和“ ”表示。 自旋量子数 spin quantum number ms 决定电子的自旋方向。 n 决定了电子离核的远近(或电子层数)，也是决定原子轨道能量高低的主要因素。 l 决定原子轨道形状、种类和亚层数,同时也是影响电子能量的一个因素。 m 决定原子轨道的空间伸展方向，每一个伸展方向代表一个原子轨道。 四个量子数的物理意义 四个量子数小结 描述一个原子轨道要用三个量子数（n、l、m）， 描述一个电子的运动状态要用四个量子数（n、l、m、 ms） 。 1.用来表示核外某一电子运动状态的下列各套量子数(n,l,m,ms)是否合理？ A.2,0,0,-1/2 2s轨道一个电子,反时针自旋 B.3,1,-1,+1/2 3p轨道一个电子,顺时针自旋 C.3,2,+2,+1/2 3d轨道一个电子,顺时针自旋 D.3,1,+2,-1/2 不合理 练习题 2. 已知基态Na原子的价电子处于最外层3s亚层，试用n、l、m 、 si量子数来描述它的运动状态。 解：最外层3s亚层的 n=3 、l=0、m =0 、 si 有两种 可能，所以它的运动状态可表示为： 3,0,0, +1/2(或- 1/2) 。 概率 probability 描述电子在核外空间某一区域内出现机会的大小，可用小数、分数和百分数表示。 H原子核外的1个电子，基态时，在离核52.9pm的球壳内