1-1原子結(jié)構(gòu)模型

（第2課時）

泗縣三中李明復(fù)習(xí):1、氫原子光譜連續(xù)光譜線狀光譜

2、玻爾(Bohr)的原子結(jié)構(gòu)模型（玻爾理論的三個假設(shè)）。3、解釋、應(yīng)用：追根尋源、身邊的化學(xué)等一、氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型玻爾理論的局限：A.多電子原子光譜

B.氫原子的精細光譜本節(jié)課的關(guān)鍵詞:原子軌道主量子數(shù)n角量子數(shù)l磁量子數(shù)m自旋磁量子數(shù)ms電子云二、量子力學(xué)對原子核外電子運動狀態(tài)的描述

1、原子軌道與四個量子數(shù)（1）主量子數(shù)n:

描述電子離核的遠近．N越大離核越遠能量越高

n取值為正整數(shù)１，２，３，４，５，６…對應(yīng)符號為Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ…

n所表示的運動狀態(tài)稱為電子層練習(xí):下列各層電子能量的從高到低的順序是

A.M層B.K層C.N層D.L層（2）角量子數(shù)l

:描述(電子云)原子軌道的形狀和和n一起決定電子的能量高低——能級數(shù)（電子亞層）．

l取值為0，１，２，３…(n-1)．共n個數(shù)值．符號為s，p，d，f等．

若電子n、l

的相同，則電子的能量相同．在一個電子層中，l

的取值有多少個，表示電子層有多少個不同的能級．練習(xí):找出下列條件下能級的數(shù)目,并寫出其能級的符號A.n=1B.n=2C.n=3D.n=411s22s2p33s3p3d44s4p4d4f規(guī)律:每層的能級數(shù)值=電子層數(shù)（3）磁量子數(shù)m:

每一電子亞層的原子軌道數(shù)描述磁場中原子軌道的空間伸展方向，與電子的能量無關(guān)。

m可以取(2l+1)個數(shù)值.

如l=0,m只可以取0，對應(yīng)的譜線只有一條.

如l=1,m可以取0，±1,對應(yīng)的譜線有三條.n、l

、m確定，原子軌道就確定了.lm軌道

空間運動狀態(tài)

類型

的數(shù)目00S1個10,±1p3個20,±1,±2d5個30,±1,±2,±3f7個

具有一定l值的電子的空間運動狀態(tài)數(shù)

=磁量子數(shù)的取值數(shù)目

=2l+1電子云：描述電子在空間出現(xiàn)的概率大小的圖形.

S軌道是球形的，p軌道為8字（紡錘形）的電子云和原子軌道

原子軌道的圖像描述根據(jù)量子力學(xué)理論,將原子軌道在空間的分布以圖象方式在直角坐標系中表示出來.原子軌道示意圖：P軌道有三個方向pxpzpyD軌道有五個方向

d軌道(l=2,m=+2,+1,0,-1,-2)m五種取值,空間五種取向,五條等價(簡并)d軌道.f軌道(l=3,m=+3,+2,+1,0,-1,-2,-3)m七種取值,空間七種取向,七條等價(簡并)f

軌道.ψn,l,m

表明了:

(1)軌道能量高低(電子層的數(shù)目,電子距離核的遠近);(2)軌道的形狀;(3)軌道在空間分布的方向

結(jié)論：利用三個量子數(shù)可以描述一個電子的空間運動狀態(tài)，即可將一個原子軌道描述出來.

n,l,m

一定，軌道也確定

0123…軌道

spdf…例如:n=2，

l=0，m=0，2s

n=3，l=1，m=0，3pz

n=3，l=2，m=0，3dz2思考題：當(dāng)n為3時,l,m分別可以取何值？有哪些軌道?練習(xí):找出下列條件下原子軌道的數(shù)目n=1B.n=2C.n=311s42s——12p——33s——1

3p——33d——5規(guī)律:每層的原子軌道數(shù)為層數(shù)的平方(n2)容納電子數(shù)為2

n2

量子理論對鈉原子光譜的解釋由于鈉原子的n電子層可以分為L個不同的能級：n=4,L=0,1,2,3;n=3,L=0,1,2；所以，當(dāng)鈉原子受激變成激發(fā)態(tài)后，處于n=4的電子層的電子躍遷到n=3的電子層的不同能級時形成的光譜含有多條譜線。（4）自旋量子數(shù)ms:描述在能量完全相同時電子運動的特殊狀態(tài)(簡稱為電子自旋狀態(tài)).

處于同軌道上的電子的自旋狀態(tài)只有兩種.

分別用符號↑、↓表示).注意:自旋并不是”自轉(zhuǎn)”,實際意義更為深遠.練習(xí):實驗證明,同一原子中每個電子的運動狀態(tài)均不相同.試推斷:

每個原子軌道最多有幾個電子?

每個電子層最多有多少個電子?2、量子數(shù)和原子軌道的關(guān)系nlm原子軌道m(xù)s取值符號取值符號取值符號取值1K0s0±1/22L0s0±1/21p0,±1±1/23M0s0±1/21p0,±1±1/22d0,±1±2±1/21s2s2px2py2pz3s3px3py3pz3dxy3dyz3dxz

3dx2-y23dz2知識小結(jié):

原子軌道:量子力學(xué)中單個電子的空間運動狀態(tài)描述原子軌道的量子數(shù)是:n、l、m.

描述電子運動的量子數(shù)是:n、l、m、ms.n、l、m、ms的取值與原子軌道數(shù),可容納的電子數(shù)的關(guān)系.表1-1-1

每層的能級數(shù)=電子層數(shù)(n)每層的軌道數(shù)=電子層數(shù)的平方(n2)每層最多容納的電子數(shù)為=2×電子層數(shù)的平方(2n2)4、電子云模型（2）原子軌道的圖像描述（電子云的形狀）S軌道的電子云呈球形P軌道的電子云呈紡錘形（1）、對于高速運轉(zhuǎn)的微觀粒子，人們不能同時準確測定它的位置和速度。為了形象的表示電子在核外空間的分布狀況常用小黑點的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。點密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大。（還可以用顏色的濃淡表示）這種形象地描述電子在空間出現(xiàn)的概率大小的圖形稱為電子云。習(xí)題

1.下列各電子層，不包含d能級的是（）。

A.N電子層B.M電子層C.L電子層D.K電子層C、D2.下列能級中，軌道數(shù)為5的是（）。

A.s能級B.p能級C.d能級C3.以下各能級能否存在？如果能存在，各包含多少軌道？（1）2s（2）2d（3）4p（4）5d答：（1）2s存在，軌道數(shù)為1（2）2d不能存在（3）4p存在，軌道數(shù)為3（4）5d存在，軌道數(shù)為54.寫出下列各組量子數(shù)表示的原子軌道的符號。（1）n=1，l=1（2）n=4，l=0（3）n=5，l=2

不存在4s5d5.下列幾組量子數(shù)能夠同時存在的是（）。A.3、2、2、-1/2B.3、0、-1、+1/2C.2、2、2、2D.1、0、0、0A規(guī)律：n>l≥︱m︱ms只取-1/2、+1/26．下列電子層中，原子軌道的數(shù)目為4的是A．K層 B．L層 C．M層 D．N層7．玻爾理論不能解釋 （）A．H原子光譜為線狀光譜B．在一給定的穩(wěn)定軌道上，運動的核外電子不發(fā)射能量----電磁波C．H原子的可見光區(qū)譜線D．H原子光譜的精細結(jié)構(gòu)8．P軌道電子云形狀正確敘述為 ()A．球形對稱;