原子结构模型2.ppt
第一章第一章第一节第一节 原子结构模型原子结构模型（第（第2课时）课时）本节课的关键词本节课的关键词:原子轨道原子轨道 主量子数主量子数 n 角量子数角量子数 l 磁量子数磁量子数 m 自旋磁量子数自旋磁量子数 ms 电子云电子云 原子核外电子的运动原子核外电子的运动联想联想质疑质疑波尔只引波尔只引入入一个一个量子数量子数n,能比能比较好地解释了氢原子较好地解释了氢原子线状光谱产生的原因；线状光谱产生的原因；但但复杂的光谱复杂的光谱解释不解释不了。了。原子轨道与四个量子数原子轨道与四个量子数（）原子光谱带来的疑问？（）原子光谱带来的疑问？钠原子光谱在钠原子光谱在n=3到到n=4之间会产生两之间会产生两(多多)条谱线条谱线氢原子光谱在氢原子光谱在n=到到n=之间谱线实际上是两条靠之间谱线实际上是两条靠得非常近的谱线得非常近的谱线在磁场中所有原子光谱可能会分裂成多条谱线在磁场中所有原子光谱可能会分裂成多条谱线这些问题用玻尔的原子模型这些问题用玻尔的原子模型无法解释无法解释 原子中电子的运动状态应用多个量子数来描述原子中电子的运动状态应用多个量子数来描述量子力学中单个电子的空间运动状态称为原子轨道量子力学中单个电子的空间运动状态称为原子轨道.每个原子轨道可由三个只能取整数的量子数每个原子轨道可由三个只能取整数的量子数n、l l、m共同描述共同描述.（）四个量子数主量子数主量子数n:描述电子离核的远近（即电子层）描述电子离核的远近（即电子层）n取值为正整数取值为正整数，对应符号为对应符号为 ，n 所表示的运动状态称为所表示的运动状态称为电子层电子层练习练习:下列各层电子能量的从高到低的顺序是下列各层电子能量的从高到低的顺序是 A.M层层 B.K层层 C.N层层 D.L层层 角量子数角量子数l l :描述原子轨道能量的高低（即能级）描述原子轨道能量的高低（即能级）l l 取值为取值为 0，(n-1)共共n个数值个数值 符号为符号为 s，p，d，f 等等 若电子若电子n、l l 的相同，则电子的能量相同的相同，则电子的能量相同 在一个电子层中，在一个电子层中，l l 的取值有多少个，表示电的取值有多少个，表示电子层有多少个不同的能级子层有多少个不同的能级练习练习:找出下列条件下能级的数目找出下列条件下能级的数目,并写出其能级的符号并写出其能级的符号A.n=1 B.n=2C.n=3 D.n=41 1s2 2s 2p3 3s 3p 3d4 4s 4p 4d 4f规律规律:每层的能级数值每层的能级数值=电子层数电子层数磁量子数磁量子数m:决定角动量在磁场方向分量大决定角动量在磁场方向分量大小（即原子轨道的数目）小（即原子轨道的数目）m可以取可以取0、1、2 l l共共(2l l+1)个数值个数值.如如l l=0,m只可以取只可以取0,说明说明S能级只有一个原子能级只有一个原子轨道轨道.如如l l=1,m可以取可以取0,1,说明说明P能级有三个原子能级有三个原子轨道，轨道，常用常用Px Py Pz来表示来表示.n、l l、m确定确定,原子轨道就确定了原子轨道就确定了.练习练习:找出下列条件下原子轨道的数目找出下列条件下原子轨道的数目A.n=1 B.n=2C.n=31 1s4 2s 2px 2py 2pz9 规律规律:每层的原子轨道数为层数的平方每层的原子轨道数为层数的平方(n2)自旋量子数自旋量子数ms:描述在能量完全相同时电子描述在能量完全相同时电子运动的特殊状态运动的特殊状态(简称为电子自旋状态简称为电子自旋状态).处于同轨道上的电子的处于同轨道上的电子的自旋状态自旋状态只有两种只有两种.分别用分别用ms=+1/2(通常用符号通常用符号表示表示).ms=-1/2(通常用符号通常用符号表示表示).练习练习:实验证明实验证明,同一原子中电子的运动状态均同一原子中电子的运动状态均不相同不相同.试推断试推断:每个原子轨道最多有几个电子每个原子轨道最多有几个电子?每个电子层最多有多少个电子每个电子层最多有多少个电子?(3)量子数和原子轨道的关系量子数和原子轨道的关系nlm原子轨道原子轨道ms取值取值 符号符号 取值取值 符号符号 取值取值符号符号取值取值1K0s01/22L0s01/21p0,11/23M0s01/21p0,11/22d0,1 21/21s2s2px 2py 2pz3s3px 3py 3pz3dxy 3dyz 3dxz 3dx2-y2 3dz2知识小结知识小结:原子轨道原子轨道原子轨道原子轨道:量子力学中单个电子的空间运动状态量子力学中单个电子的空间运动状态量子力学中单个电子的空间运动状态量子力学中单个电子的空间运动状态 描述描述描述描述原子轨道原子轨道原子轨道原子轨道的量子数是的量子数是的量子数是的量子数是:n n、l l、m.m.描述电子运动的量子数是描述电子运动的量子数是描述电子运动的量子数是描述电子运动的量子数是:n n、l l、m m、mms s.n n、l l、m m、mms s的取值与原子轨道数的取值与原子轨道数的取值与原子轨道数的取值与原子轨道数,可容纳的电子可容纳的电子可容纳的电子可容纳的电子数的关系数的关系数的关系数的关系.每层的能级数每层的能级数每层的能级数每层的能级数=电子层数电子层数电子层数电子层数(n)(n)每层的轨道数每层的轨道数每层的轨道数每层的轨道数=电子层数的平方电子层数的平方电子层数的平方电子层数的平方(n(n2 2)每层最多容纳的电子数为每层最多容纳的电子数为每层最多容纳的电子数为每层最多容纳的电子数为=2=2 电子层数的平方电子层数的平方电子层数的平方电子层数的平方(2n(2n2 2)
