原子結(jié)構(gòu)模型(第2課時(shí))

1-1原子結(jié)構(gòu)模型

（第2課時(shí)）

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(xì)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(yùn)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(yuǎn)近．N越大離核越遠(yuǎn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(biāo)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(jià)(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(jià)(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(yuǎn)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(yùn)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(shí),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(shí)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(shí)電子運(yùn)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(shí)際意義更為深遠(yuǎn).練習(xí):實(shí)驗(yàn)證明,同一原子中每個電子的運(yùn)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(yùn)動狀態(tài)描述原子軌道的量子數(shù)是:n、l、m.

描述電子運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)的微觀粒子，人們不能同時(shí)準(zhǔn)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(diǎn)的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。點(diǎn)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(shí)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(yùn)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(xì)結(jié)構(gòu)8．P軌道電子云形狀正確敘述為 ()A．球形對稱;