第四章第一节原子结构与元素周期系.pptVIP

综上所述：一组合理的n、l、m,可确定一个原子轨道离核的远近、形状和伸展方向。n=3,l=1,m=0ψ3,1,0对应3pz轨道。思考：n=4,l=0,m=0代表什么轨道？4s轨道，ψ4,0,0第30页，共76页，星期日，2025年，2月5日4）自旋量子数ms电子除绕核运动外,还绕着自身的轴作自旋运动。意义：描述核外电子的自旋状态。取值：+1/2，-1/2；↑，↓四个量子数n,l,m,ms可确定一个电子在原子核外的运动状态。第31页，共76页，星期日，2025年，2月5日小结:1.主量子数n和轨道角动量量子数l决定核外电子的能量；2.轨道角动量量子数l还决定原子轨道的形状和电子云的形状；3.磁量子数m决定原子轨道或电子云的空间取向；4.自旋角动量量子数ms决定电子运动的自旋状态。第32页，共76页，星期日，2025年，2月5日四个量子数与各电子层可能存在的电子运动状态数列于下表:主量子数电子层原子轨道符号原子轨道数电子运动状态数n=1K1s12n=2L2s2p138n=3M3s3p3d13518n=4N4s4p4d4f135732nn22n2第33页，共76页，星期日，2025年，2月5日例题：假定下列各套量子数，指出其中哪些实际上

是不存在的，并说明原因。（1）(3,2,2,1/2);（2）(3,0,-1,1/2);（3）(2,2,2,2);（4）(1,0,0,0);（5）(2,-1,0,1/2);（6）(2,0,-2,1/2)【答】(3)不存在，自旋量子数只能取±1/2，同理(4)也不存在；(5)不存在，因为角量子数不能取负数。（2）（6）不存在，因为磁量子数的取值受角量子数的制约。第34页，共76页，星期日，2025年，2月5日3.原子轨道的图形利用数学上的变量分离法，可将波函数Ψ（r、?、?）分解为两个独立函数的乘积：Ψ（r、?、?）=R（r）.Y(?、?)(1)R(r)称为波函数的径向部分。R(r)值只随n和l的取值而变化。(2)Y(?、?)称为波函数的角度部分。Y(?、?)值只随l和m的取值而变化。oxyzθφrΨ（r、?、?）第35页，共76页，星期日，2025年，2月5日1.角度分布图（1）原子轨道的角度分布图波函数的角度部分Y(θ,φ)在不同的θ,φ角的相应的Y值，在空间形成一个闭合的曲面，这个图形就叫波函数的角度分布图。角度分布图的说明：①形状：S----球型P----两球相切d----花瓣型②+，-号，只代表函数取值的正负，不代表电性的正负。第36页，共76页，星期日，2025年，2月5日图4-3s、p、d原子轨道的角度分布图的平面示意图第37页，共76页，星期日，2025年，2月5日（2）电子云的角度分布图根据ψ(r,θ,φ)=R(r)Y(θ,φ),得ψ2(r,θ,φ)=R2Y2(θ,φ),以Y2(θ,φ)随(θ,φ)的变化做图,得电子云的角度分布图。电子云的角度分布图与波函数的角度分布图的比较：①图形相似②电子云的角度分布图比波函数的角度分布图瘦一些因Y2(θ,φ)Y(θ,φ),③电子云的角度分布图无正负号.第38页，共76页，星期日，2025年，2月5日原子轨道的径向部分的图形，通常并不以R（r）对r作图，而是采用D（r）＝r2R2（r）对r作图。D（r）称为原子轨道的径向分布函数，它表示在离核半径为r、厚度为dr的球壳薄层中，电子出现总几率随半径r的分布变化规律。3.径向分布函数图rr+dr第39页，共76页，星期日，2025年，2月5日图4-4氢原子的各种状态的径向分布图第40页，共76页，星期日，2025年，2月5日径向分布函数图说明：①?曲线上峰的个数为（n－l）个；②最高峰称为主峰。n相同的轨道主峰离核距离相近；③?图中极小值（D(r)＝0），这些点称为节点。第41页，共76页，星期日，2025年，2月5日三、核外电子的排布1.屏蔽效应：由于其它电子的排斥，使得原子核对某电子的吸引力减弱的现象叫做屏蔽效应。屏蔽效应的大小，可用屏蔽常数σ表示Ｚ*=Ｚ-σ