原子结构模型PPT演示文稿

3d 3p 3s
Biblioteka Baidu2p 2s 1s
2 1 0
1 0 0
练习
• • • • 1. 指出下列符号的含义： 1s 3p 2s 3d 2. 将下列各能级按照能量由低到高的顺序 排列起来： • ①3p、2s、3d、1s、2p、3s • ②4p、4s、3d、2s、1s • ③2s、2p、1s、3p
3. 磁量子数m
四个量子数描述核外电子运动的可能状态
例： 容纳 数 2n2 n = 1 l = 0， m = 0 n = 2 l = 0， m = 0 l = 1， m = 0 , 1 n = 3 l = 0， m = 0 l = 1， m = 0 , 1 l = 2， m = 0 , 1， 2 n=4 ? ms
• 取值： 对应一定的l m=－l,· · · 0,· · · +l 共有（2l+1)个值. 例如：l=2,m=0,±1,±2 • 意义:(1)决定原子轨道在空间的取向 一个取值表示一个空间伸展方向。 如：l=1, m=0,±1;则p轨道有3个伸 展方向， 即Px,Py,Pz轨道 （2）和l一起共同决定轨道的数目
p 轨道 (l = 1, m = 0, +1, -1) m 三种取值, 三种取向, 三条等价(简并) p 轨道.
d 轨道(l = 2, m = +2, +1, 0, -1, -2) m 五种取值, 空间五种取向, 五条等价(简并) d 轨道.
f 轨道 ( l = 3, m = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 ) m 七种取值, 空间七种取向, 七条等价(简并) f 轨道.
n=3
n=1
确定一个电子的运动状态需要四 个量子数：n、l、m、ms
能层
能级 （角量子数 ） （l） 磁量子数 m
电子自 旋 ms
n=4 n=3 n=2 n=1
4f 4d 4p 4s
3 2 1 0
0 ± 1±2 ±3±1/2 0 ± 1±2 ±1/2 0±1 ±1/2 ±1/2 0 0 ± 1±2 ±1/2 0±1 ±1/2 0 ±1/2 0±1 0 0 ±1/2 ±1/2 ±1/2
• l
• • • •
0 1 2 3
轨道 空间运动状态 类型 的数目 0 S 1个 0, ±1 p 3个 0, ±1,±2 d 5个 0, ±1,±2,±3 f 7个 = 磁量子数的取值数目 = 2l+1
m
具有一定l值的电子的空间运动状态数
s 轨道(l = 0, m = 0 ) : m 一种取值, 空间一种取向, 一条 s 轨道.
能级
每层原子 轨道数 n2
每层 电子
1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2
1s (1) 2s (1) 2p (3) 3s (1) 3p (3) 3d (5)
1 4 9
2 8 8
16
32
思考：电子在一定的区域如何运动 呢，能观察到吗？
电子云
f …
2s
例如: n =2，
n =3， l =1，
n =3， l =2， 有哪些轨道?
m =0，
m =0，
3pz
3dz2
思考题： 当n为3时, l ,m 分别可以取何值？
4. 自旋量子数ms
• 取值： ms = +1/2 或 -1/2 • 意义：表示电子自旋方向
地球有自转和公转，电子围绕核运动 ，相当于公转， 电子本身的自转，可视 为自旋.通常用“↑”和“↓”表示。 所以, 描述一个电子的运动状态, 要用四个量子数: n, l, m 和 ms.
• ψn,l,m 表明了:
(1)轨道能量高低(电子层的数目, 电 子距离核的远近); (2)轨道的形状; (3)轨道在空间分布的方向 结论： 利用三个量子数可以描述一个 电子的空间运动状态，即可将一个原 子轨道描述出来.
n,
l, m 一定，轨道也确定 0 1 2 3 …
轨道
s
p
l =0，
d
m =0，
第 一 节 原 子 结 构 模 型 （ 3）
联想与质疑
• 问题1）①为什么在通常条件下，钠原子中的处 于n=4能层的电子跃迁到n=3能层的状态时，在 高分辨光谱仪上看到的不是一条谱线，而是多条 谱线？ • ②在高分辨光谱仪中，氢原子的电子从n=2跃迁 到n=1层时，得到两条靠得很近的谱线？
n=4 n=2