1、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 电子云电子云二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述1. 原子轨道与原子轨道与 四个量子数四个量子数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。在钠原子中n=4n=3 电子跃迁电子跃迁在氢原子中n=2n=1 电子跃迁电子跃迁也得到两条靠得很近的谱线实验事实实验事实:
2、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得非之间谱线实际上是两条靠得非常近的谱线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
3、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.1887-1961E.Schrodinger , 奥地利物理学家奥地利物理学家思维历程思维历程: 量子力学的诞生量子力学的诞生 (教材P6).=E量子力学中描述核外电子 在空间运动的数学函数式，即原子轨道 E轨道能量（动能与势能总和 ）m微粒质量，h普朗克常数x,y, z 为微粒的空间坐标(x,y,z) 波函数0)(822222222VEhmzyx（）四个量子数主量子数主量子数n: 描述电子离核的远近描述电子离核的远近 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
4、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 :描述描述(电子云电子云)原子轨道的形状原子轨道的形状 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，表示电子层的取值有多少个，表示电子层有多少个不同的能级有多少个不同的能级练习练习:找出下列条件下能级的
5、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:描述磁场中原子轨道的能量状态描述磁场中原子轨道的能量状态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,对应的谱线只有一条对应的谱线只有一条. 如如l l =1, m可以取可以取0, 1,对应的谱线有三条对应的谱线有三条. n、 l l 、m确定确定,原子轨道就确定了原子
6、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 3s 3px 3py 3pz 自旋量子数自旋量子数ms:描述在能量完全相同时电子运描述在能量完全相同时电子运动的特殊状态动的特殊状态(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).注意注意:自旋并不是自旋并不是”自转自转”,实际意义更为深远实际意义更为
7、深远. (阅读教材阅读教材P8 化学与技术化学与技术)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不同一原子中电子的运动状态均不相同相同.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:
