核外电子的运动特征
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原子结构及原子核外电子的运动特征
• 请同学们课后搜集有关几位科学家的 生平事迹以及他们研究原子结构的过 程，相互交流。
切块二 原子核外电子的运动特征
主要内容
电子层 原子轨道 轨道的伸展方向 电子自旋
宏观、微观运动的不同
宏观物体
微观粒子
质量 很 大
很小
速度 较 小 很大（接近光速）
位移 可 测 能量 可 测
位移、能量 不可同时测定
从现代的观点看，你认为这3个论点中，不确切的是
A．只有③
B．只有①③
C．只有②③
√D．有①②③
2 卢瑟福从α粒子散射实验得出了什么结论？
A．原子中存在原子核，它占原子中极小的体积 B．原子核带正电荷，且电荷数远大于α粒子 C．金原子核质量远大于α粒子
3 从原子结构模型的演变历史中，我们可得到的启迪是 A．实验是揭示原子结构奥秘的重要手段 B．早期的化学家在研究过程不够细致，所以没有发现正确的原子结 构模型 C．玻尔原子结构模型以前的各种原子结构模型都是不正确的，对学 习认识原子结构是毫无用处的
电子云图中小黑点的疏密表示 _电__子__出__现__的__概_率__大__小___。
复习回顾: 电子在电子层上排布规则
（1）核外电子是分层排布的 （2）不同电子层上的电子能量不同，离核越近，能量越低 （3）电子优先排布在能量最低的电子层里 （4）每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2（n为电子层数） （5）最外层电子数不超过8个（K为最外层时不超过2个），
卢瑟福——原子之父
α粒子散射实验
4.波尔原子模型
1913年，丹麦物理学家玻尔把普朗克的 相关理论与卢瑟福的原子模型相结合，较好地 解释了氢原子光谱，提出新的原子结构模型。
人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的……
切块二 原子核外电子的运动特征
主要内容
电子层 原子轨道 轨道的伸展方向 电子自旋
宏观、微观运动的不同
宏观物体
微观粒子
质量 很 大
很小
速度 较 小 很大（接近光速）
位移 可 测 能量 可 测
位移、能量 不可同时测定
从现代的观点看，你认为这3个论点中，不确切的是
A．只有③
B．只有①③
C．只有②③
√D．有①②③
2 卢瑟福从α粒子散射实验得出了什么结论？
A．原子中存在原子核，它占原子中极小的体积 B．原子核带正电荷，且电荷数远大于α粒子 C．金原子核质量远大于α粒子
3 从原子结构模型的演变历史中，我们可得到的启迪是 A．实验是揭示原子结构奥秘的重要手段 B．早期的化学家在研究过程不够细致，所以没有发现正确的原子结 构模型 C．玻尔原子结构模型以前的各种原子结构模型都是不正确的，对学 习认识原子结构是毫无用处的
电子云图中小黑点的疏密表示 _电__子__出__现__的__概_率__大__小___。
复习回顾: 电子在电子层上排布规则
（1）核外电子是分层排布的 （2）不同电子层上的电子能量不同，离核越近，能量越低 （3）电子优先排布在能量最低的电子层里 （4）每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2（n为电子层数） （5）最外层电子数不超过8个（K为最外层时不超过2个），
卢瑟福——原子之父
α粒子散射实验
4.波尔原子模型
1913年，丹麦物理学家玻尔把普朗克的 相关理论与卢瑟福的原子模型相结合，较好地 解释了氢原子光谱，提出新的原子结构模型。
人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的……
原子核外电子运动特征
原子核外 电子的运动特征
1.电子层：
电子层： K L M N O P Q
离核远近：近
远
能量高低：低
高
1234567 K LMN O P Q
2. 原子轨道
量子力学研究表明，处于同一电子层的原 子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上 运动。
原子轨道与宏观物体的运动轨迹不同，它是指量子力学 描述电子在原子核外空间运动的主要区域。
价电子排布为4s24p4，
电子排布式 [Ar]3d105s25p4
属P区
练习
4. 有下列四种轨道：①2s、②2p、③3p、
④4d，其中能量最高的是 （ D ）
A. 2s B. 2p C. 3p D. 4d
练习
5. 用“＞”“＜”或“＝”表示下列各组 多电子原子的原子轨道能量的高低
⑴ 3s ＜3p ⑶ 3s ＜3d
⑵ 2p＝x 2py ⑷ 4s ＞3p
练习
6. 比较下列多电子原子的原子轨道能量的 高低
f区元素
最后1个电子填充在f轨道上，价电子构
型是：（n－2）f 0～14ns2,或(n – 2)f 0～14 (n－1)d 0～2ns2，它包括镧系和锕系元素
（各有14种元素）。
【规律总结】
1、周期数=电子层数
2、主族元素： 族序数=原子的最外层电子数=价电子数
副族元素： 大多数族序数=（n-1)d+ns的电 子数=价 电子数
6S2
3d104s1－2 4S24p1 －5 4S24p6 4d105s1－2 5S25p1 －5 5S25p6 5d106s1－2 6S26p1 －5 6S26p6
按照电子排布，可把周期表的元素划 分为5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。
1.电子层：
电子层： K L M N O P Q
离核远近：近
远
能量高低：低
高
1234567 K LMN O P Q
2. 原子轨道
量子力学研究表明，处于同一电子层的原 子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上 运动。
原子轨道与宏观物体的运动轨迹不同，它是指量子力学 描述电子在原子核外空间运动的主要区域。
价电子排布为4s24p4，
电子排布式 [Ar]3d105s25p4
属P区
练习
4. 有下列四种轨道：①2s、②2p、③3p、
④4d，其中能量最高的是 （ D ）
A. 2s B. 2p C. 3p D. 4d
练习
5. 用“＞”“＜”或“＝”表示下列各组 多电子原子的原子轨道能量的高低
⑴ 3s ＜3p ⑶ 3s ＜3d
⑵ 2p＝x 2py ⑷ 4s ＞3p
练习
6. 比较下列多电子原子的原子轨道能量的 高低
f区元素
最后1个电子填充在f轨道上，价电子构
型是：（n－2）f 0～14ns2,或(n – 2)f 0～14 (n－1)d 0～2ns2，它包括镧系和锕系元素
（各有14种元素）。
【规律总结】
1、周期数=电子层数
2、主族元素： 族序数=原子的最外层电子数=价电子数
副族元素： 大多数族序数=（n-1)d+ns的电 子数=价 电子数
6S2
3d104s1－2 4S24p1 －5 4S24p6 4d105s1－2 5S25p1 －5 5S25p6 5d106s1－2 6S26p1 －5 6S26p6
按照电子排布，可把周期表的元素划 分为5个区：s区、d区、ds区、p区、f区。
高中化学专题2原子结构与元素的性质第一单元第1课时原子核外电子的运动特征
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
B.s轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C.p轨道呈纺缍形，在空间有两个伸展方向 D.与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随电子层的增大而增大
12/10/2021
第二十三页，共四十页。
解析(jiě
解题(jiě tí)反 思
不同(bùtónɡ)电子层的s、p电子云(或原子轨道)形状相同，半径不同。
12/10/2021
第二十五页，共四十页。
二、各电子层包含的原子轨道数目和可容纳(róngnà)的电子数 各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数如下表：
n
1
电子层 第一
2 第二
3 第三
4
n
第四
…
轨道
1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f …
轨道数 可容纳 电子数
12/10/2021
1条 2
4条 8
9条 18
第二十六页，共四十页。
16条
n2
32
2n2
例2 回答下列问题： (1)n＝2的电子层有___种2 原子轨道，分别(fēnbié)用符号___2_s_、__2_p表示。 (2)n＝4的电子层有__4_种原子轨道，最多容纳的电子数是____个32。
解析 每一电子层包含的原子轨道种类(zhǒnglèi)等于该电子层的序数，故第三电 子层有s、p、d三种原子轨道，故A错； s、d轨道最多容纳的电子数分别是2、10，故B错、D正确； 每一电子层最多容纳的电子数为2n2，第三电子层最多容纳18个电子，故C错。
12/10/2021
第二十九页，共四十页。
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第十一页，共四十页。
B.s轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C.p轨道呈纺缍形，在空间有两个伸展方向 D.与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随电子层的增大而增大
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解析(jiě
解题(jiě tí)反 思
不同(bùtónɡ)电子层的s、p电子云(或原子轨道)形状相同，半径不同。
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第二十五页，共四十页。
二、各电子层包含的原子轨道数目和可容纳(róngnà)的电子数 各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数如下表：
n
1
电子层 第一
2 第二
3 第三
4
n
第四
…
轨道
1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f …
轨道数 可容纳 电子数
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1条 2
4条 8
9条 18
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16条
n2
32
2n2
例2 回答下列问题： (1)n＝2的电子层有___种2 原子轨道，分别(fēnbié)用符号___2_s_、__2_p表示。 (2)n＝4的电子层有__4_种原子轨道，最多容纳的电子数是____个32。
解析 每一电子层包含的原子轨道种类(zhǒnglèi)等于该电子层的序数，故第三电 子层有s、p、d三种原子轨道，故A错； s、d轨道最多容纳的电子数分别是2、10，故B错、D正确； 每一电子层最多容纳的电子数为2n2，第三电子层最多容纳18个电子，故C错。
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第四章 物质结构基础
原子轨道角度分布图
n, l, m（
r，θ，φ）=R n, l （r）﹒Yl, m（θ，φ）
原子轨道角度分布图：由Y（θ ，φ ）对θ ，φ 作图所 得，表示电子可能出现的区域。
3. 概率密度和电子云
概率:电子在核外空间某处出现机会的多少称为概率。 概率密度: 电子在核外空间某处单位体积中出现的概率 称为概率密度。 电子云: 用小黑点的疏密表示原子核外电子出现的概率
密度的大小,这种图像称为电子云。
所以，电子云是概率密度大小的形象化描述。黑点密集 的地方，表示电子出现的概率密度大。
4. 量子数
核外电子的运动状态用波函数或原子轨
道来描述，波函数或原子轨道是由一些参数
来确定的，这些参数都是量子化的（取值不
连续），叫做量子数。
（1）主量子数（n） 【意义】描述电子出现概率最大的区域离核的距离 ，是决定电子能量高低的主要因素。 n越大，表示距 离越远，能量越高。 【取值范围】n只能取1，2，3，4…等正整数，常用 符号K、L、M、N…来表示。 （2）角量子数（L） 【意义】描述原子轨道或电子云的空间形状，在多 电子原子中与n共同决定电子的能量高低。 【取值范围】 L 只能取小于 n 的正整数。即对于给定 的n值，L可取0，1，2，3，…n-1，用符号 s,p,d,f…表示。
磁量子数 m 决定原子轨道在 空间的取向。同 一亚层（l 相同） 的几条原子轨道 在空间有不同的 取向，共有2l +1 种取向，每种取 向相当于一个原 子轨道。
m = 0, ± 1, ± 2, ..., ±l 数目 = 2l + 1
自旋量子数 m s
意义
电子层，决定核 外电子的能量和 离核的平均距离 。n 越大，电子 离核越远，电子 的能量越高。
原子核外电子的运动特征(用)知识讲解
2、可用统计（图示）的方法研究电子在核外出现 的概率。 电子云——电子在核外空间一定范围内出现的机会 的大小，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围， 人们形象的称为电子云。
电子云图中小黑点的疏密表示___________
电子云
二、核外电子的排布规律
1、核外电子是分层排布的 2、不同电子层上的电子能量不同，离核越近，能量越低 3、电子优先排布在能量最低的电子层里。
s轨道----呈球形
p原子轨道
p原子轨道是纺锤形（哑铃形）的
d原子轨道
d原子轨道是花瓣形的；f轨道形 状更复杂。
F 轨 道
轨道类型 s
p
轨道形状 球形 纺锤形
d
f
···
·· ·
花瓣型
···
···
·· ·
s轨道是球形对称的，只有 1个轨道，可容纳2个电子。
p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向， 所以p轨道含3个轨道，可容纳6个电子 分别记作：px、py、pz。
电子数
2
8
18
32
2n2
4、电子自旋
电子的自旋方式有两种：顺时自旋和 逆时自旋。分别用↑↓表示。
电子平行自旋：
↑↑
电子反向自旋：
↑↓
观察这个原子运动状态图（剖面图）
（1）该原子核外有几个电子层？ （2）各电子层上电子的运动区域的形状是否一样？
分别是什么形状？
1、下列轨道含有轨道数目为3的是
A、1s √B、2p √C、3p D、4d
2、3d轨道中最多容纳电子数为
A、2 √B、 10 C、 14
D、 18
3、第三电子层含有的轨道数为
A、3 B、 5 C、 7 √D、 9
4.第二电子层最多含有的电子数是
电子云图中小黑点的疏密表示___________
电子云
二、核外电子的排布规律
1、核外电子是分层排布的 2、不同电子层上的电子能量不同，离核越近，能量越低 3、电子优先排布在能量最低的电子层里。
s轨道----呈球形
p原子轨道
p原子轨道是纺锤形（哑铃形）的
d原子轨道
d原子轨道是花瓣形的；f轨道形 状更复杂。
F 轨 道
轨道类型 s
p
轨道形状 球形 纺锤形
d
f
···
·· ·
花瓣型
···
···
·· ·
s轨道是球形对称的，只有 1个轨道，可容纳2个电子。
p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向， 所以p轨道含3个轨道，可容纳6个电子 分别记作：px、py、pz。
电子数
2
8
18
32
2n2
4、电子自旋
电子的自旋方式有两种：顺时自旋和 逆时自旋。分别用↑↓表示。
电子平行自旋：
↑↑
电子反向自旋：
↑↓
观察这个原子运动状态图（剖面图）
（1）该原子核外有几个电子层？ （2）各电子层上电子的运动区域的形状是否一样？
分别是什么形状？
1、下列轨道含有轨道数目为3的是
A、1s √B、2p √C、3p D、4d
2、3d轨道中最多容纳电子数为
A、2 √B、 10 C、 14
D、 18
3、第三电子层含有的轨道数为
A、3 B、 5 C、 7 √D、 9
4.第二电子层最多含有的电子数是
第6章原子结构
由该实验计算出的电子波的波长与de Broglie 关系式计算出的波长一致。
三、测不准原理(Uncertainty Principle)
宏观物体与微观粒子运动特征比较 微观粒子 •无法同时准确测定运动坐标和 动量。它的坐标测得越准, 其动 量(速度)就测得越不准；它的动 量测得越准, 其坐标就测得越不 准。 •无确定的运动轨道。
h h λ p mν
(6-1)
P为微粒的动量，m为微粒的质量, υ为微粒的 运动速度, h为普朗克常数, λ为微粒波的波长。 关系式的意义：把微观粒子的粒子性p (m 、υ) 和波动性λ统一起来。
该假设三年后被多个实验所证实。如： 电子衍射实验 1927年,美国的Davisson和 Germer证明了电子束同X射线一样具有波动性。 如下图：
m 与电子能量无关，上述三个 p 轨道 的能级相同，能量相等，称为简并轨道 (或等价轨道)。
不同磁量子数的原子轨道伸展方向见下表：
角量子数 l=0 (s) l=1 (p) l=2 (d)
磁量子数取值 m=0 m=0、+1、-1 m=0、±1、±2
轨道伸展方向 一种 px、py、pz 三种 dz2、dxz、dyz、 dx2-y2、dxy 五种
第六章 原子结构和共价 键理论
Atomic Structure and Covalent Bond Theory
第一节 原子结构
一. 核外电子运动的特征
1.
Rutherford的原子有核模型（nuclear model）
2. 1913年，丹麦Bohr的“定态原子模型” 1) 能级假说：原子中的电子沿固定轨道 绕核运动,电子在轨道上运动时，不吸收 也不辐射能量，称为“定态” （stationary state）； 在一定的轨道上运动的电子具有一定 的能量E,称为能级（energy level），核外 电子的能量为：
原子的结构
元素的分类 最外层 是否达到 得失电子 电子数 稳定结构 趋势 金属元素 一般 小于4 未达到 未达到 易失去 电子 易得到 电子
不易得 失电子
化学性质
一般大 非金属元素 于等于 4 稀有气体 元素 等于8 （氦等 于 2）
易发 生化 学反 应
难发生 化学反 应
达到
程氯 化 钠 的 形 成 过
+11 2 8
4.(2010· 广东佛山)回答下列问题： (1)金属铁是由 原子 (填“原子”、“分子”或 “离子”，下同)构成的，氯化钠是由 ____ 离子 构成的。 (2)原子得到或失去电子后形成离子。某离子的 结构示意图为
①当a= 10 时，该粒子是原子。 ②当a=8时，该粒子是 阴离子 (填“原子”、“阳 离子”或“阴离子”)，其符号为 。 O2(3)氯化氢是一种无色有刺激性气味的气体，走进 实验室就闻到了这种气味。从分子的角度解释这 种象： 分子在不断的运动 。
• 根据右边的结构图回答： • 如果该图表示的是原子，X值 为10 ___，该原子的符号是____ Ne 。 • 如果该图表示的是带两个单位 12 ， 正电荷的阳离子，X值为___ 该离子符号是____ Mg2+ 。 • 如果该图表示的是带两个单位 8 ， 负电荷的阴离子，X值为___ 该离子符号是_ O2- _。
2.第一层最多有几个电子？ 2个
第二层最多有几个电子？ 8个
最外层最多有几个电子？ 8个
排布特点2：
1、第一层电子层最多排2个电子；
2、第二层最多排8个电子； 3、最外层电子数最多不超过8个（只有1 层的不超过2个电子）。
非金属元素原子结构示意图
+17 2 8 7
氯Cl +7 2 5
不易得 失电子
化学性质
一般大 非金属元素 于等于 4 稀有气体 元素 等于8 （氦等 于 2）
易发 生化 学反 应
难发生 化学反 应
达到
程氯 化 钠 的 形 成 过
+11 2 8
4.(2010· 广东佛山)回答下列问题： (1)金属铁是由 原子 (填“原子”、“分子”或 “离子”，下同)构成的，氯化钠是由 ____ 离子 构成的。 (2)原子得到或失去电子后形成离子。某离子的 结构示意图为
①当a= 10 时，该粒子是原子。 ②当a=8时，该粒子是 阴离子 (填“原子”、“阳 离子”或“阴离子”)，其符号为 。 O2(3)氯化氢是一种无色有刺激性气味的气体，走进 实验室就闻到了这种气味。从分子的角度解释这 种象： 分子在不断的运动 。
• 根据右边的结构图回答： • 如果该图表示的是原子，X值 为10 ___，该原子的符号是____ Ne 。 • 如果该图表示的是带两个单位 12 ， 正电荷的阳离子，X值为___ 该离子符号是____ Mg2+ 。 • 如果该图表示的是带两个单位 8 ， 负电荷的阴离子，X值为___ 该离子符号是_ O2- _。
2.第一层最多有几个电子？ 2个
第二层最多有几个电子？ 8个
最外层最多有几个电子？ 8个
排布特点2：
1、第一层电子层最多排2个电子；
2、第二层最多排8个电子； 3、最外层电子数最多不超过8个（只有1 层的不超过2个电子）。
非金属元素原子结构示意图
+17 2 8 7
氯Cl +7 2 5
6-1核外电子的运动特征
原子由哪些微粒构成？质子中子原子元素的物理化学性质核外电子与宏观物体有何区别？宏观物体核外电子质量很大很小速度较小很大（接近光速）核外电子与宏观物体有何区别？代表性的原子结构模型卢瑟福原子模型：1911年,卢瑟福根据α粒子衍射现象提出了“含核的原子模型”。
玻尔原子模型：1913年波尔提出了核外电子分层排布的波尔理论。
波粒二象性：20世纪30年代，以微观粒子波粒二象性为基础发展起来的量子力学，才建立了比较符合微观世界实际的物质结构近代理论。
代表性的原子结构模型卢瑟福原子模型1911年,卢瑟福根据α粒子衍射现象提出了“含核的原子模型”代表性的原子结构模型玻尔原子模型1913年波尔提出了核外电子分层排布的波尔理论代表性的原子结构模型波粒二象性20世纪30年代，以微观粒子波粒二象性为基础发展起来的量子力学，才建立了比较符合微观世界实际的物质结构近代理论。
卢瑟福原子模型1911年，卢瑟福根据a粒子轰击原子实验，建立了有核原子模型。
卢瑟福原子模型模型要点：原子中央有一个体积非常小的、带正电荷的原子核；在原子核周围很大空间里存在着围绕原子核运动的电子卢瑟福模型的局限An unsatisfactory atomic model 一电子以极大的速度绕核运动，辐射能量（电磁波）则轨道半径越来越小，最后在非常短的时间内掉在原子核上，引起原子毁灭，称为“原子的塌陷”。
卢瑟福模型的局限An unsatisfactory atomic model 二它不能说明元素的线状光谱产生的原因。
据该原子模型，能量的释放应是不间断的，观察到的原子光谱应是连续的带状光谱，这与实验观察到的间隔的线状光谱不符。
玻尔模型1913年，Bohr 在基础上，建立了B ohr 理论爱因斯坦的光子学说普朗克的量子化学说卢瑟福的有核模型氢原子的光谱实验氢放射管狭缝棱镜照相底片线状光谱特点：1 不连续，只是些亮线组成2 不同色，每种颜色对应着一个波长3 不等距，相邻两种光的波长间距不相同玻尔模型玻尔理论要点定态假设电子围绕原子核作圆形轨道运动。
(化学课件)原子核外电子的运动状态
讨论：见课本P5
一个小黑点仅表示电子在此出现了一次。
小黑点的疏密仅表示电子出现几率的大小。
即小黑点较稀的地方表示电子在此出现的机 会少；小黑点较密的地方表示电子在此出现 的机会多。
（三）、决定核外电子运动状态的因素
1、电子层： 在多电子的原子里，它们的运动区域 也不同。能量低的电子通常在离核较近的空间范 围运动，能量高的电子通常在离核较远的空间范 围内运动，
[说明]1、自左向右、自上而下，轨道能量依次递增。
2、每个能级组以ns轨道开始、以np轨道结束。
（3）为什么每个电子层所能容纳的电子数最 多为2n2（n为电子层数）？
1、4d轨道中最多容纳电子数为
A、2
B√ 、 10 C、 14 D、 18
2、下列轨道含有轨道数目为3的是
A、1s B√ 、2p √C、3p D、4d
3、第三电子层含有的轨道数为 A、3 B、 5 C、 7 D√ 、 9
五、电子亚层的能量比较规律
1、相同电子层上电子亚层能量的高低： ns＜np＜nd＜nf
2、形状相同的电子亚层能量的高低： 1s＜2s＜3s＜4s…… 2p＜3p＜4p＜5p…… ……
3、电子层和形状相同的电子亚层的能量相等： 如2px = 2py =2pz
/ / / / / / 1s<—2s<—2p<3—s<3—p<—4s<3d<4—p<5—s<4d<5—p<—6s<4f<5d<6—p<7—s<5f<6d<—7p
结合电子云的形状及伸展方向显然可知：S亚层有 1个轨道，P亚层有3个轨道， d 亚层有5个轨道， f亚层有7个轨道。
四、电子自旋
原子核外电子的运动
练习
• 请写出下列离子的电子排布式 • Na+ 1s2 2s2 2p6 • K+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3+ Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 26 Br 35 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d104s2 4p6
1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d104s24p5
三、轨道的伸展方向：
物理意义：表示电子云在空间的伸展方向。与能量无关。
s轨道是球形对称的 p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向，所以 p轨道含3个轨道，分别记作：px、py、pz。 ，只有1个轨道 d轨道有5个伸展方向，有5个轨道， f轨道有7个伸展方向，有7个轨道。
四：电子自旋：
原子核外电子还有一种称为“自旋” 的运动。 原子核外电子的自旋可以有两种不 同的状态，通常人们用向上箭头“↑” 和向下箭头“↓”来表示这两种不同的 自旋状态。 每个轨道最多只能容纳两个自旋状 态不同的电子
原子核外的电子究竟如何排布？
电子层 (n)
符号
原子轨道
1
K 1s
2
L 2s 2p
3
M 3s 3p 3d
4
N 4s 4p 4d 4f
轨道表示式
1H
1s1
1 2s ×
电子排布式
↑ 1s
ns
np
能量最低原理
原子核外电子排布所遵循的原理
（1）能量最低原理
原子核外电子先占有能量低的轨道，然后 再依次进入能量高的轨道，这样使整个原 子处于最低的能量状态。
练习
• 1.已知M2+离子3d轨道中有5个电子， 试写出M原子的核外电子排布式 • 2.外围电子排布式为nsnnpn+1的元 素是哪种？
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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图 1-4 s、p、d亚层的电子云图
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3．磁量子数（m）
磁量子数就是描述原子轨道（或电子云）在空间伸展
方向的量子数。
m取值是从＋l到－l包括0在内的任何整数值。即
│m│≤l
当l＝0时，m＝0，即s亚层只有1个伸展方向（见图13）；当l＝1时，m＝＋1，0，－1，即p亚层有3个伸展方
向，分别沿直角坐标系的x、y、z轴方向伸展，依次称为
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想一想
某原子核外电子的运动状态，用下列一套量子数表
示，是否正确，为什么？
n＝3，l＝3，m＝－1， ms＝＋1/2
答：错。因为角量子数不满足l≤n－1 的要求。
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1. 判断可能存在的状态 n = 3 l = 1 m = -1 ms = ½ n = 2 l = 2 m = 0 ms = ½ n = 4 l = 2 m = 3 ms = -½ n = 1 l = 0 m = 0 ms = 0 n = 3 l = 2 m = 1 ms = ½
主量子数
电子出现几率最大的地方离核的远近
副量子数
磁量子数
电子云的形状，
电子云的伸展方向
自旋量子数
电的自旋
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1．主量子数（n）
主量子数（又称为电子层）是表示电子离核平均距离远
近，及电子能量高低的量子数。 n=1、2、3、4、5、6、7等正整数，用K、L、M、N、 O、P、Q等光谱符号表示。 n越大，电子离核平均距离越远，电子的能量越高。
图 1-2 氢原子的可见光谱示意图
这表明氢原子能量变化是不连续的（具有量子化特 征）。所有这些都不能用经典力学来解释，而遵循量子力 学所描述的运动规律。
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二、四个量子数
欲描述某海轮在茫茫大海中的位置，只要知道该海轮的经 度和纬度就足够了。但是描述原子中各电子的状态(指电子所 在的电子层和原子轨道的能级、形状、伸展方向，以及电子的 自旋方向等)则需要四个参数(主量子数、副量子数、磁量子数 和自旋量子数)才行。
第一节 核外电子的运动特征
化学变化的特点是原子核组成不变，只是核外电子运 动状态发生变化。
一、 核外电子运动的特殊性
电子在原子核外运动的情况是复杂的。电子的运动形式， 和宏观物体的运动不一样。 如：火车在轨道上行驶,飞机在空中航线飞行人造卫星也有 固定的轨道, 在确定的时间内可以观察到它所处的位置.
p、d、f亚层分别有 个等价轨道？
、
、
答：3、5、7
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4．自旋量子数（ms）
自旋量子数是描述电子自旋方式的量子数。 电子自旋有两种方式，即ms取值仅有两个。即 ＋1/2或－1/2，用“↑”或“↓”表示。
综上，在量子力学中，只有同时用主量子数、
角量子数、磁量子数和自旋量子数四个量子数，才 能准确描述核外电子的运动状态。
2．角量子数（l）
角量子数（又电子亚层）是描述核外电子运动所处原 子轨道（或电子云）形状的，也是决定电子能量的次要因 素。
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l≤n－1，常用 s、p、d、f 等光谱符号表示。 当n＝2时，l可以取0，1，表明第二电子层包含2个亚层，
即s亚层、p亚层，分别表示为2s、2p，依此类推。
相同电子层，l值越大，电子能量越高。
不同亚层，其原子轨道（或电子云）的形状不同，如
图1-3、1-4所示，s亚层为球形；p亚层为无柄哑铃形；d 亚层为四瓣花形 。
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z x s z
y
z
x
x
x
px
py
pz
py
px
pz
y
z
z
x
y
x
dxy
dyz
dxz
dxy
dyz
dxz
图 1-3 s、p、d亚层的原子轨道图
px、py、pz轨道。依此类推，d亚层有5个伸展方向 ，f亚 层有7个伸展方向。
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当n、l、m有确定值时，电子在核外运动的空间区域就
已确定，因此将n、l、m有确定值的核外电子运动状态称为 一个原子轨道。 即s、p、d、f亚层分别有1、3、5、7个原子轨道； 而当n、l都相同时，原子轨道的能量也相同，故称其 为等价轨道。 想一 想
2. 填空 n = >=3 l = 2 m = 2 ms = ½ n = 4 l = 1、2、3 m = -1 ms = ½ n = 5 l = 3 m = 3,2,1,0,-1,-2,-3 ms = ½
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【实例分析】
实验表明：具有粒子性特征（有质量、动量）的电子也 具有波的性质，即有波动性。因此电子运动具有波粒二象性 特征。衍射强度的大小反映电子出现概率的大小，即电子运 动具有统计学规律。
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【实例分析】
在三棱镜的色散作用下，氢原子在可见光区出现红 （Hα）、青（Hβ）、蓝（Hγ）、紫（Hδ）四条线状光谱， 见图1-2。