核外電子運動狀態(tài)PPT學習教案

1、會計學1核外電子運動狀態(tài)核外電子運動狀態(tài)（一）波函數(shù)（一）波函數(shù)第1頁/共18頁Schrdinger 波動方程波動方程在數(shù)學上是一個在數(shù)學上是一個二階偏微分方程二階偏微分方程。0)(822222222VEhmzyx解上式方程，需要一定的條件，即量子化條件，需要用三解上式方程，需要一定的條件，即量子化條件，需要用三個量子數(shù)個量子數(shù)n、l、m來來表示。表示。第2頁/共18頁第3頁/共18頁二、四個量子數(shù)二、四個量子數(shù)電子在核外的運動狀態(tài)比較復雜，需用四個參電子在核外的運動狀態(tài)比較復雜，需用四個參數(shù)來表示數(shù)來表示n，l，m，si.1.主量子數(shù)主量子數(shù)(n)電子層電子層主量子數(shù)主量子數(shù)(n)：用來表示

2、核外電子運動：用來表示核外電子運動離核遠近離核遠近的數(shù)值。的數(shù)值。 n = 1、 2、3、 4、 5、6、 7電子層：電子層： K、L、M、N、O、P、Q電子層能量高低順序：電子層能量高低順序：KL M N O P Q第4頁/共18頁第5頁/共18頁2.角量子數(shù)角量子數(shù) (l)電子亞層電子亞層 角量子數(shù)角量子數(shù)l 表示表示處在同一電子層而有不同能量、不同形處在同一電子層而有不同能量、不同形狀的電子云。狀的電子云。l 取取小于小于n的整數(shù)的整數(shù)，即：，即：l=0、1、2、3、(n-1) s、p、d、f例如：例如：當當n=1時，時，l=0(s) 只有只有1s亞層亞層當當n=2時，時，l=0，1 有

3、有2s、2p兩個電子亞層兩個電子亞層角量子數(shù)的引入是由于電子繞核運動時，還具有一定的角動角量子數(shù)的引入是由于電子繞核運動時，還具有一定的角動量，角動量絕對值和角量子數(shù)的關系式為：量，角動量絕對值和角量子數(shù)的關系式為： L=h/2*l(l+1) 第6頁/共18頁l=0 l=1 l=2 l=3l=0 l=1 l=2 l=3n值12345l值00 10 1 20 1 2 30 1 2 3 4能級符號1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f5s 5p 5d 5f 5gn與與l的關系及能級符號的關系及能級符號第7頁/共18頁有志者事竟成思考思考1：當：當n=3時，有哪些電子亞層？時，有哪些電

4、子亞層？當當n=4時，時，l=0，1 ， 2 , 3 有有4s、4p，4d, 4f四個電子亞四個電子亞層層當當n=3時，時，l=0，1 ，2 有有3s、3p，3d三個電子亞層三個電子亞層思考思考2：若：若n=4，有哪些電子亞層？，有哪些電子亞層？第8頁/共18頁有志者事竟成3.磁量子數(shù)磁量子數(shù)(m)電子云的伸展方向電子云的伸展方向 同一電子亞層中，同一電子亞層中，相同形狀相同形狀的電子云在空的電子云在空間的間的不同伸展方向不同伸展方向。如：電子亞層如：電子亞層s有有1個伸展方向個伸展方向m=0, 電子亞層電子亞層p有有3個伸展方向個伸展方向m=0, 1 電子亞層電子亞層d有有5個伸展方向個伸展

5、方向m=0, 1, 2 電子亞層電子亞層f有有7個伸展方向個伸展方向m=0, 1, 2, 3 每一種具有一定形狀和伸展方向點的電子每一種具有一定形狀和伸展方向點的電子 云所占據(jù)的空間就是一個云所占據(jù)的空間就是一個原子軌道原子軌道.原子軌道原子軌道:m描述原子軌道在空間不同角度的取向。描述原子軌道在空間不同角度的取向。第9頁/共18頁有志者事竟成4.磁量子數(shù)（磁量子數(shù)（Si）電子自旋電子自旋 自旋量子數(shù)是描述電子自旋方向的數(shù)值。 電子自旋只有兩個數(shù)值：+1/2和-1/2,兩個相反的方向,順時針和逆時針,可用“” 和“”來表示. 每一個原子軌道最大能容納的電子數(shù)為每一個原子軌道最大能容納的電子數(shù)為

6、2個個. 請回顧描述原子核外電子運動狀態(tài)的參數(shù)請回顧描述原子核外電子運動狀態(tài)的參數(shù)有哪些有哪些?主量子數(shù)主量子數(shù)n :1、2、3、4、5、6、7或或K、L、M、N、O、P、Q副量子數(shù)副量子數(shù)l:0、 1、2、 3、 n-1或或s、p、d、f磁量子數(shù)磁量子數(shù)m:0 1、 2 l自旋量子數(shù)自旋量子數(shù)Si: +1/2和-1/2,第10頁/共18頁第11頁/共18頁有志者事竟成為什么第二電子層中，最多只能容納為什么第二電子層中，最多只能容納8個電子？個電子？答：因為第二層，答：因為第二層，n=2，有兩個電子亞層有兩個電子亞層 l=0 l=1磁量子數(shù)磁量子數(shù)00 1軌道數(shù)軌道數(shù)13 因此第二層共有因此第

7、二層共有4個原子軌道，每個原子軌道個原子軌道，每個原子軌道最多容納最多容納2個自旋方向相反的電子，所以，第二層個自旋方向相反的電子，所以，第二層最多容納最多容納8個電子。個電子。第12頁/共18頁有志者事竟成為什么第三電子層中，最多只能容納為什么第三電子層中，最多只能容納18個電子？個電子？n=3 l=0 m=0 l= 1 m= 0, 1 l=2 m= 0, 1 ,2軌道數(shù)為軌道數(shù)為135 第三層原子軌道總數(shù)為第三層原子軌道總數(shù)為1+3+5=9，每個原子，每個原子軌道最多容納軌道最多容納2個自旋方向相反的電子，個自旋方向相反的電子，92=18第13頁/共18頁第14頁/共18頁l=0 l=1 l=2 l=3l=0 l=1 l=2 l=3an f orbital第15頁/共18頁第16頁/共18頁波函數(shù)波函數(shù) 是量子力學中所代表的某個電是量子力學中所代表的某個電子概率的波動，采用統(tǒng)計的方法描述核外子概率的波動，采用統(tǒng)計的方法描述核外電子電子在空間的概率分布在空間的概率分布。| |2 2代表核外空間某處電子出現(xiàn)的概率密度。代表核外空間某