原子结构量子力学描述
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p能级 三个能量 相同但空 间取向不 同的状态
9
迁移·应用
主量子数n
取值 符号
n=1
K
n=2
L
n=3
M
n=4
N
角量子数l
取值 符号
能级
同一能级相同 能量状态数量
磁量子 0
s
1s
0
s
2s
1 1
1 数p m的2 最p
3
0 大s 取3值s
1
1
p
3p
3
2 有d 何3规d
5
0 1
律？ s
4s
p
4p
1 3
2
d
这两个“轨道”概念所表达的内涵 是否一样呢？请谈谈你的看法。
13
薛定谔
玻尔 卢瑟福
14
“只要自然科学在思维着，它的发展形式就 是假说。一个新的事实被观察到了，它使得现 在对此问题的说明方式成为不可能了，从这一 瞬间起，就需要新的说明方式诞生，在其诞生 过程中，它最初仅仅以有限的事实和观察为基 础提出假说，并修正，甚至取消，再假说、再 修正……直到最后建立起相对正确的定律。”
无外磁场 下电子跃 迁情况
3p能级 3s能级
外磁场下 电子跃迁 情况
谱线 情况
谱线 情况
此光谱实验背后蕴涵着怎样的原 子结构信息？请提出你的假说。
8
追根·寻源
外磁场下，能级分裂的原因？
没有外磁场时，p能级有三个能量相同的状态，但空间取 向不同。
由于空间取向不同，外磁场使这种不同取向的状态取向一 致的过程中（就好像外磁场会导致不同指向的磁针指向变得 一致)，外磁场附加给这三个状态的能量不同，导致原本能量 相同的三个状态能量不再相同，能级发生分裂。
思
数
状排态布
想
标记
假说
模型
2
交流·研讨
多电子原子光谱的挑战
单电子原子光谱实验 （氢原子）
多电子原子光谱实验 （钠原子为例）
电子从n=4 → n=３ 电子从n=4 → n=３
１条谱线
多条谱线
330nm、568nm 、589nm等。
钠原子的线状光谱图（每条谱线代表一定波长的光）
请依据模型构建思想思考：多电子原子中的
4d
5
3
f
4f
7
10
归纳·整理
外磁场下光谱分裂多条现象
量子力学
主量子数n
角量子数l
磁量子数m
解释
外磁场下 能级分裂
标记
核外电
子的空间
运动状态
原子轨道 11
追根·寻源
量子力学的诞生和三个量子数(n, l, m)
作为微观粒子的电子不同于宏观物体具有波动性，人们不能同时准确测定其位置 和速度！研究核外电子运动必须依据这个事实。玻尔理论引入的能量量子化观点虽部 分反映了微观粒子的特点，但它是在描述宏观物体运动的方式一卢瑟福行星模型基础 上硬生生的加入了量子化观点，缺乏革命的彻底性。因此，玻尔理论的陨落带有历史 的必然性。它只是“量子力学”诞生之前量子论的一次尝试,是量子力学发展的序幕 。
取值
符号
· 如何表示不同电子
层不同能量的状态
应
n=1
K
用
n=2
L
n=3
M
n=4
N
5
主量子数n确定的电子层能量细分情况 迁
移
主量子数n
取值
符号
角量子数l
取值
符号
· 如何表示不同电子
层不同能量的状态
应
n=1
K
0
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Baidu Nhomakorabea
0
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1
p
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N
2
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3
f
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主量子数n确定的电子层能量细分情况 迁
第1节 原子结构模型
第二课时
如果有一天我们生存的地球发生了大灾 难，所有的科学知识都将被毁灭，只能有一 句话流传给下一代生命，那么，一句什么样 的话能够用最少的词语表达最多的信息以支 持人类的地球重建呢？
我认为是原子结构假说。
—理查德·费因曼
1
科学实验
玻 尔
光谱
模
解释
型
构
量
能量量子化
核外电
建
子
子运分动层
电子从nx→ny产生多条谱线的可能原因？提出你的
假说。
3
归
多电子原子的光谱实验
纳
（nx→ny跃迁产生多条谱线）
·
整
20世纪20年代
解释
理
量子力学诞生
主量子数n
角量量子子数数n l
电子层能量细分
标记
多电子 原子中电 子运动的 区域
4
主量子数n确定的电子层能量细分情况 迁
移
主量子数n
取值
符号
角量子数l
—恩格斯
15
课后作业
郑州外国语学校《我爱科学》周刊征稿启事： “电子”运动特点自述； “轨道”概念之我见； 玻尔与薛定谔的研究思想对我的启示。
任选一题，反映出现代化学发展。 字数不限，一周交稿。
收稿人：高一13 班 魏天彪 同学
16
移
主量子数n
取值
符号
角量子数l
取值
符号
· 如何表示不同电子
层不同能量的状态
应
n=1
K
0
s
1s
用
n=2
L
0 1 0
s p s
能 原子多的电223sps 电子
n=3
M
1
p 子在某3p 区
n=4
N
2 0 1 2
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级 域具有3d 的
能量要4s 有n
和l共4p同决
d 定！4d
3
f
4f 7
观察·思考 外磁场下钠原子光谱能级分裂
科学实验证明了微观粒子的运动状态遵从量子力学所揭示出的规律，该理论迅速成
为研究原子、分子结构、化学键形成、晶体结构与性质、有机合成等的有力工具，促
进了现代化学的诞生和发展，使化学进入理论计算和实验并重的时代。
12
迁移·应用
玻尔原子结构模型中也谈到“轨道 ”的概念； 量子力学模型“原子轨道”；
奥地利科学家薛定谔吸取了玻尔理论的经验和教训。他从微粒的波动性出发，于 1926年建立了著名的符合微观粒子运动特点的量子力学波动方程，宣告了玻尔理论的 终结，宣告人类从此迈入了量子力学时代。
此方程中，微观粒子的运动状态用波函数来描述，求解不同原子的薛定谔方程， 可得到用来标记该原子电子运动状态的三个量子数(n, l, m)和相应的原子轨道能E 。 在这个意义上说，可以把原子轨道视为在三维空间找到某电子运动的一个区域。
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迁移·应用
主量子数n
取值 符号
n=1
K
n=2
L
n=3
M
n=4
N
角量子数l
取值 符号
能级
同一能级相同 能量状态数量
磁量子 0
s
1s
0
s
2s
1 1
1 数p m的2 最p
3
0 大s 取3值s
1
1
p
3p
3
2 有d 何3规d
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0 1
律？ s
4s
p
4p
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这两个“轨道”概念所表达的内涵 是否一样呢？请谈谈你的看法。
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薛定谔
玻尔 卢瑟福
14
“只要自然科学在思维着，它的发展形式就 是假说。一个新的事实被观察到了，它使得现 在对此问题的说明方式成为不可能了，从这一 瞬间起，就需要新的说明方式诞生，在其诞生 过程中，它最初仅仅以有限的事实和观察为基 础提出假说，并修正，甚至取消，再假说、再 修正……直到最后建立起相对正确的定律。”
无外磁场 下电子跃 迁情况
3p能级 3s能级
外磁场下 电子跃迁 情况
谱线 情况
谱线 情况
此光谱实验背后蕴涵着怎样的原 子结构信息？请提出你的假说。
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追根·寻源
外磁场下，能级分裂的原因？
没有外磁场时，p能级有三个能量相同的状态，但空间取 向不同。
由于空间取向不同，外磁场使这种不同取向的状态取向一 致的过程中（就好像外磁场会导致不同指向的磁针指向变得 一致)，外磁场附加给这三个状态的能量不同，导致原本能量 相同的三个状态能量不再相同，能级发生分裂。
思
数
状排态布
想
标记
假说
模型
2
交流·研讨
多电子原子光谱的挑战
单电子原子光谱实验 （氢原子）
多电子原子光谱实验 （钠原子为例）
电子从n=4 → n=３ 电子从n=4 → n=３
１条谱线
多条谱线
330nm、568nm 、589nm等。
钠原子的线状光谱图（每条谱线代表一定波长的光）
请依据模型构建思想思考：多电子原子中的
4d
5
3
f
4f
7
10
归纳·整理
外磁场下光谱分裂多条现象
量子力学
主量子数n
角量子数l
磁量子数m
解释
外磁场下 能级分裂
标记
核外电
子的空间
运动状态
原子轨道 11
追根·寻源
量子力学的诞生和三个量子数(n, l, m)
作为微观粒子的电子不同于宏观物体具有波动性，人们不能同时准确测定其位置 和速度！研究核外电子运动必须依据这个事实。玻尔理论引入的能量量子化观点虽部 分反映了微观粒子的特点，但它是在描述宏观物体运动的方式一卢瑟福行星模型基础 上硬生生的加入了量子化观点，缺乏革命的彻底性。因此，玻尔理论的陨落带有历史 的必然性。它只是“量子力学”诞生之前量子论的一次尝试,是量子力学发展的序幕 。
取值
符号
· 如何表示不同电子
层不同能量的状态
应
n=1
K
用
n=2
L
n=3
M
n=4
N
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主量子数n确定的电子层能量细分情况 迁
移
主量子数n
取值
符号
角量子数l
取值
符号
· 如何表示不同电子
层不同能量的状态
应
n=1
K
0
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用
0
s
n=2
L
1
p
Baidu Nhomakorabea
0
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n=3
M
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n=4
N
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主量子数n确定的电子层能量细分情况 迁
第1节 原子结构模型
第二课时
如果有一天我们生存的地球发生了大灾 难，所有的科学知识都将被毁灭，只能有一 句话流传给下一代生命，那么，一句什么样 的话能够用最少的词语表达最多的信息以支 持人类的地球重建呢？
我认为是原子结构假说。
—理查德·费因曼
1
科学实验
玻 尔
光谱
模
解释
型
构
量
能量量子化
核外电
建
子
子运分动层
电子从nx→ny产生多条谱线的可能原因？提出你的
假说。
3
归
多电子原子的光谱实验
纳
（nx→ny跃迁产生多条谱线）
·
整
20世纪20年代
解释
理
量子力学诞生
主量子数n
角量量子子数数n l
电子层能量细分
标记
多电子 原子中电 子运动的 区域
4
主量子数n确定的电子层能量细分情况 迁
移
主量子数n
取值
符号
角量子数l
—恩格斯
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课后作业
郑州外国语学校《我爱科学》周刊征稿启事： “电子”运动特点自述； “轨道”概念之我见； 玻尔与薛定谔的研究思想对我的启示。
任选一题，反映出现代化学发展。 字数不限，一周交稿。
收稿人：高一13 班 魏天彪 同学
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移
主量子数n
取值
符号
角量子数l
取值
符号
· 如何表示不同电子
层不同能量的状态
应
n=1
K
0
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1s
用
n=2
L
0 1 0
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能 原子多的电223sps 电子
n=3
M
1
p 子在某3p 区
n=4
N
2 0 1 2
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级 域具有3d 的
能量要4s 有n
和l共4p同决
d 定！4d
3
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观察·思考 外磁场下钠原子光谱能级分裂
科学实验证明了微观粒子的运动状态遵从量子力学所揭示出的规律，该理论迅速成
为研究原子、分子结构、化学键形成、晶体结构与性质、有机合成等的有力工具，促
进了现代化学的诞生和发展，使化学进入理论计算和实验并重的时代。
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迁移·应用
玻尔原子结构模型中也谈到“轨道 ”的概念； 量子力学模型“原子轨道”；
奥地利科学家薛定谔吸取了玻尔理论的经验和教训。他从微粒的波动性出发，于 1926年建立了著名的符合微观粒子运动特点的量子力学波动方程，宣告了玻尔理论的 终结，宣告人类从此迈入了量子力学时代。
此方程中，微观粒子的运动状态用波函数来描述，求解不同原子的薛定谔方程， 可得到用来标记该原子电子运动状态的三个量子数(n, l, m)和相应的原子轨道能E 。 在这个意义上说，可以把原子轨道视为在三维空间找到某电子运动的一个区域。