核外电子运动状态描述演示文稿.pptVIP

量子力学对核外电子运动状态的描述 （一）薛定谔方程 （Schr?dinger Equation） 1926年奥地利物理学家 Erwin Schr?dinger (1887 – 1961)提出. 用于描述核外电子的运动状态， 是一个波动方程，为近代量子力学 奠定了理论基础。 （一）薛定谔方程 (续) 电子自旋运动 四个量子数描述核外电子运动的可能状态 例： 原子轨道 ms n = 1 1s (1个) ?1/2 n = 2 l = 0， ml = 0 2s (1个) ?1/2 l = 1， ml = 0 , ?1 2p (3个) ?1/2 n = 3 l = 0， ml = 0 3s (1个) ?1/2 l = 1， ml = 0 , ?1 3p (3个) ?1/2 l = 2， ml = 0 , ?1， ?2 3d (5个) ?1/2 n = 4 ? 电子自旋运动 四个量子数n、l、ml和ms的意义(续) 四个量子数n、l、m和ms的意义 (1) 主量子数n (principal quantum number ) n = 1, 2, 3, 4…正整数，它决定电子离核的平均距离、能级和电子层。 1.确定电子出现最大几率区域离核的平均距离。n↑,则平 均距离↑。 2.在单电子原子中，n决定电子的能量; 在多电子原子中n与l一起决定电子的能量: （Z*与n、l有关） 3. 确定电子层（n相同的电子属同一电子层）: n 1 2 3 4 5 6 7 电子层 K L M N O P Q 四个量子数n、l、ml和ms的意义(续) (2) 角量子数l (轨道角动量量子数, orbital angular momentum quantum number ) 对每个n值 : l = 0, 1, 2, 3…n-1，共有 n个值. 1. 确定原子轨道和电子云在空间的角度分布情况（形状）； 2.在多电子原子中，n与l一起决定的电子的能量； 3.确定电子亚层(下图)： l 0 1 2 3 4 电子亚层： s p d f g 4.决定电子运动的角动量的大小： |M| = [l(l+1)]1/2 ? h/2? 3. 四个量子数n、l、ml和ms的意义(续) (3) 磁量子数ml (或m) 对每个l 值, ml = 0,±1, ±2, …±l .（共有“2l + 1”个值） 1. ml值决定原 子轨道或电子云在空间的伸展方向:由于ml可取（2l + 1）个值，所以相应于一个l值的电子亚层共有（2l + 1）个取向，例如d轨道，l = 2， ml = 0，±1, ±2，则d 轨道共有5种取向。 2. 决定电子运动轨道角动量在外磁场方向上的分量的大小： * * * * * 原子结构 第一课时 O 8 16 2 2- - 2 离子电荷 原子个数 质量数 质子数 化合价 数字的位置不同，所表示的意义就不同。 有志者事竟成 第一节 原子的组成 一、原子的组成 原 子 原子核 核外电子Z个 质子Z个 中子(A-Z)个 原子序数=核内质子数=核电核数=核外电子数 原子的质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N) Schr?dinger 波动方程在数学上是一个二阶偏微分方程。 有志者事竟成 核外电子运动状态的描述 离原子核越近，能量越低，离核越远，能量越高。 电子在核外的运动状态比较复杂，需用四个参数来表示n，l，m，ms. 1.主量子数(n) ——电子层 主量子数(n)：用来表示核外电子运动离核远近的数值。 n = 1、 2、3、 4、 5、6、 7 电子层： K、L、M、N、O、P、Q 电子层能量高低顺序： K＜L ＜ M ＜ N ＜ O ＜ P ＜ Q 有志者事竟