原子周期表
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根据这一假设，可 以解释氢原子稳定 存在的问题。
玻尔理论的局限：1. 多电子原子光谱 2. 氢原子的精细光谱
4
三、微观离子的运动规律 1. 光的波粒二象性
对于光：
P = mc = h / c = h / 对于微观粒子： = h / P = h /m 2. 微粒的波粒二象性(Louis de Broglie,1924)
P138
图7-8
14
将角度波函数Y的绝对值的平方│Y│2作图，就是 电子云的角度分布图，•它与角度波函数图形状相 似但瘦些，电子云角度分布图没有正负号。
15
4.4
4.1.1
原子的核外电子排布
多电子原子的能级
1.能级组──在多电子原子中，原子轨道按照能量的不 同进行分组称为能级组，每一能级组的最低能级为s轨 道，最大能级为p轨道。能级组中的最大主量子数n称为 第n能级组。从近似能级图中看出：
E m c hv
2
= h /P = h / m
5
3. 测不准原理(Werner Heisenberg, 1926)
微观粒子，不能同时准确测量其位置和动量 测不准关系式：
h h x P 或x 4 4m
x －粒子的位置不确定量 －粒子的运动速度不确定量
（1）各电子层能级相对高低为K<L<M<N<O…… （2）同一原子同一电子层内，对多电子原子来说，电子间的相 互作用造成同层能级的分裂成若干亚层，各亚层能级的相对高低 为： Ens<Enp<End<Enf （3）同一原子内，不同类型的亚层间，有能级交错现象。如 E4s<E3d<E4p等。 （4）若把能级相近的电子亚层组合，可得到若干能级组，它与 元素所在周期有关。 16
1.波函数的角度分布图[Y(，) - ， 图]（原 子轨道角度分布图）
11
s、p、d 轨道角度部分剖面图
12
2.电子云角度分布图Y2(，) - ， Y(，) - ， 及Y2(，) - ， 图（1）
13
Y(，) - ， 及Y2(，) - ， 图（2）
3
2.玻尔原子结构理论的要点
<1> 核外电子运动取一定的轨 道。在此轨道上运动的电子不 放出能量也不吸收能量； <2> 在一定轨道上运动的电子有一定的能量，这 能量只能取某些由量子化条件决定的正整数。 <3>电子运动的原子轨道离核越近，电子的能 量越低。电子处于最低能量时的状态称为基态。 基态电子吸收能量而跃迁到较高能级上时的状 态称为激发态。
2.核外电子填充顺序图
17
4.4.2. 核外电子排布
一、排布原则 1.最低能量原理──电子在原子轨道上的排布，要 尽可能使电子的能量最低。 2.保里不相容原理──每个原子轨道最多只能容纳 两个电子，且自旋方向必须相反。即原子中不能存 在四个量子数都相同的电子。 3.洪特规则──电子在等价轨道（能量相同的轨道） 上排布时，总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方 向相同。这种排布，电子的能量最低。 洪特规则的特例：在等价轨道的全充满（ p 6 ， d 10 ， f 14 ）、半充满（ p 3， d 5 ， f7）全空时 (p 0 ,d 0 ,f 0 )的状态， 具有较低的能量和较大的稳定性。 18
二、 四个量子数 1. 主量子数n，n = 1, 2, 3…正整数，它决定电子离核 的远近和能级。 2. 角量子数l，l = 0, 1, 2, 3…n-1，以s，p，d，f 对应的能级表示亚层，它决定原子轨道或电子云的形状。 3. 磁量子数m，原子轨道在空间的不同取向，m = 0, 1, 2, 3...l,一种取向相当于一个轨道，共可取2l + 1个数值。m值反应了波函数(原子轨道)或电子云在空间的 伸展方向。 4.自旋量子数ms，ms = 1/2, 表示同一轨道中电子的二 种自旋状态。 根据四个量子数的取值规则，则每一电子层中可容纳 9 的电子总数为2n2。
6
4.3
氢原子核外的运动状态
Erwin Schrodinger , 奥地利物理学家
7
一、 薛定谔方程(1926) 1.薛定谔方程的解： 薛定谔方程，所得到每一组合理的解释就表示原子中 电子的一种可能的运动状态,所以，原子中的电子波函 数可以粗略的看成描述电子运动状态的数学表达式， 其空间图象可以形象的解释为电子运动的范围，就是 所谓的原子轨道，但是，值得注意，这里所以说轨道， 并不象宏观物体的运动轨道。 2.波函数的物理意义 （1）意义：一般认为ψ 2表示电子在原子空间的某点附近 单位微体积内出现的概率，即ψ 2表示电子出现的概率 密度。 （2）电子云：就是电子出现的概率密度的形象化描述。 可以用小黑点的疏密程度来表示，通常也用截面图来 8 表示电子云。
4wk.baidu.com1
原子结构理论的发展简史
一、古代希腊的原子理论 二、道尔顿(J. Dolton) 的原子理论---19世纪初
三、卢瑟福(E.Rutherford)的行星式原子模型
-------19世纪末 四、近代原子结构理论-------氢原子光谱
1
4.2
氢原子光谱和玻尔原子结构理论
一、氢原子光谱的规律性 1.线状光谱 当气体或蒸气用火焰、电弧等方法灼热时，发出由不同波 长组成的光，通过棱镜分光后，得到不同波长的谱线称为 线状光谱，又称原子光谱。不同元素的原子光谱图不同。 2.氢原子光谱图
三、四个量子数描述核外电子运动的可能状态 例： n = 1 1s n = 2 l = 0， m = 0 2s l = 1， m = 0 , 1 2 p n=3 l = 0， m = 0 l=1 m = 0 , 1 l=2 m = 0 , 1， 2 3s 3p 3d
n=4
?
10
四、原子轨道的图形
n=5 n=4
氢原子光谱
n=3
2
二.玻尔的原子结构理论（1913） 1.量子化物理量和量子 表征微观粒子某些物理量只能不连续地变化，即 其数值只能是某一最小单位的整倍数，称这些物理量 为“量子化”的物理量，量子化的物理量的最小单位 称为该物理量的“量子”。 例如，光是量子化的，光的量子称为光子，光的能量 也必是量子化的,一个光子的能量是： hc ＝hv = —— h──称为普朗克常数，等于 6.6256×10-34J·s 所以光量子的能量与光的波长成反比，波长越 短，能量越大。
玻尔理论的局限：1. 多电子原子光谱 2. 氢原子的精细光谱
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三、微观离子的运动规律 1. 光的波粒二象性
对于光：
P = mc = h / c = h / 对于微观粒子： = h / P = h /m 2. 微粒的波粒二象性(Louis de Broglie,1924)
P138
图7-8
14
将角度波函数Y的绝对值的平方│Y│2作图，就是 电子云的角度分布图，•它与角度波函数图形状相 似但瘦些，电子云角度分布图没有正负号。
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4.4
4.1.1
原子的核外电子排布
多电子原子的能级
1.能级组──在多电子原子中，原子轨道按照能量的不 同进行分组称为能级组，每一能级组的最低能级为s轨 道，最大能级为p轨道。能级组中的最大主量子数n称为 第n能级组。从近似能级图中看出：
E m c hv
2
= h /P = h / m
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3. 测不准原理(Werner Heisenberg, 1926)
微观粒子，不能同时准确测量其位置和动量 测不准关系式：
h h x P 或x 4 4m
x －粒子的位置不确定量 －粒子的运动速度不确定量
（1）各电子层能级相对高低为K<L<M<N<O…… （2）同一原子同一电子层内，对多电子原子来说，电子间的相 互作用造成同层能级的分裂成若干亚层，各亚层能级的相对高低 为： Ens<Enp<End<Enf （3）同一原子内，不同类型的亚层间，有能级交错现象。如 E4s<E3d<E4p等。 （4）若把能级相近的电子亚层组合，可得到若干能级组，它与 元素所在周期有关。 16
1.波函数的角度分布图[Y(，) - ， 图]（原 子轨道角度分布图）
11
s、p、d 轨道角度部分剖面图
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2.电子云角度分布图Y2(，) - ， Y(，) - ， 及Y2(，) - ， 图（1）
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Y(，) - ， 及Y2(，) - ， 图（2）
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2.玻尔原子结构理论的要点
<1> 核外电子运动取一定的轨 道。在此轨道上运动的电子不 放出能量也不吸收能量； <2> 在一定轨道上运动的电子有一定的能量，这 能量只能取某些由量子化条件决定的正整数。 <3>电子运动的原子轨道离核越近，电子的能 量越低。电子处于最低能量时的状态称为基态。 基态电子吸收能量而跃迁到较高能级上时的状 态称为激发态。
2.核外电子填充顺序图
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4.4.2. 核外电子排布
一、排布原则 1.最低能量原理──电子在原子轨道上的排布，要 尽可能使电子的能量最低。 2.保里不相容原理──每个原子轨道最多只能容纳 两个电子，且自旋方向必须相反。即原子中不能存 在四个量子数都相同的电子。 3.洪特规则──电子在等价轨道（能量相同的轨道） 上排布时，总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方 向相同。这种排布，电子的能量最低。 洪特规则的特例：在等价轨道的全充满（ p 6 ， d 10 ， f 14 ）、半充满（ p 3， d 5 ， f7）全空时 (p 0 ,d 0 ,f 0 )的状态， 具有较低的能量和较大的稳定性。 18
二、 四个量子数 1. 主量子数n，n = 1, 2, 3…正整数，它决定电子离核 的远近和能级。 2. 角量子数l，l = 0, 1, 2, 3…n-1，以s，p，d，f 对应的能级表示亚层，它决定原子轨道或电子云的形状。 3. 磁量子数m，原子轨道在空间的不同取向，m = 0, 1, 2, 3...l,一种取向相当于一个轨道，共可取2l + 1个数值。m值反应了波函数(原子轨道)或电子云在空间的 伸展方向。 4.自旋量子数ms，ms = 1/2, 表示同一轨道中电子的二 种自旋状态。 根据四个量子数的取值规则，则每一电子层中可容纳 9 的电子总数为2n2。
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4.3
氢原子核外的运动状态
Erwin Schrodinger , 奥地利物理学家
7
一、 薛定谔方程(1926) 1.薛定谔方程的解： 薛定谔方程，所得到每一组合理的解释就表示原子中 电子的一种可能的运动状态,所以，原子中的电子波函 数可以粗略的看成描述电子运动状态的数学表达式， 其空间图象可以形象的解释为电子运动的范围，就是 所谓的原子轨道，但是，值得注意，这里所以说轨道， 并不象宏观物体的运动轨道。 2.波函数的物理意义 （1）意义：一般认为ψ 2表示电子在原子空间的某点附近 单位微体积内出现的概率，即ψ 2表示电子出现的概率 密度。 （2）电子云：就是电子出现的概率密度的形象化描述。 可以用小黑点的疏密程度来表示，通常也用截面图来 8 表示电子云。
4wk.baidu.com1
原子结构理论的发展简史
一、古代希腊的原子理论 二、道尔顿(J. Dolton) 的原子理论---19世纪初
三、卢瑟福(E.Rutherford)的行星式原子模型
-------19世纪末 四、近代原子结构理论-------氢原子光谱
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4.2
氢原子光谱和玻尔原子结构理论
一、氢原子光谱的规律性 1.线状光谱 当气体或蒸气用火焰、电弧等方法灼热时，发出由不同波 长组成的光，通过棱镜分光后，得到不同波长的谱线称为 线状光谱，又称原子光谱。不同元素的原子光谱图不同。 2.氢原子光谱图
三、四个量子数描述核外电子运动的可能状态 例： n = 1 1s n = 2 l = 0， m = 0 2s l = 1， m = 0 , 1 2 p n=3 l = 0， m = 0 l=1 m = 0 , 1 l=2 m = 0 , 1， 2 3s 3p 3d
n=4
?
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四、原子轨道的图形
n=5 n=4
氢原子光谱
n=3
2
二.玻尔的原子结构理论（1913） 1.量子化物理量和量子 表征微观粒子某些物理量只能不连续地变化，即 其数值只能是某一最小单位的整倍数，称这些物理量 为“量子化”的物理量，量子化的物理量的最小单位 称为该物理量的“量子”。 例如，光是量子化的，光的量子称为光子，光的能量 也必是量子化的,一个光子的能量是： hc ＝hv = —— h──称为普朗克常数，等于 6.6256×10-34J·s 所以光量子的能量与光的波长成反比，波长越 短，能量越大。