工程化学教案 第五章 、v是波长与频率，属于波的性质 二、几率、几率密度与电子云 原子中的 高速运动 它的运动无确定的轨道，但原子中的电子在核外出现的机全 在原子核外的分布还是有规律的。核外空间某些区域电子出现的几率较大，而一些区域则出 现的几率较小。 电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率称为几率密度。 电子云则是用密度不同的小黑点来表示电子在空间单位体积内出现的机会即几率密度 的相对大小，黑点较密处，表示电子出现的几率密度较大，黑点较稀处，表示电子出现的几 率密度较小 三、核外电子运动状态的描述-一薛定谔方程一波函数中一三个量子数 炮弹在空中飞行的运动状态，可以用弹道方程来描述，弹道方程的每一组合理解 亦即弹道函数的每一个值，就表示炮弹运动的一种状态，与此类似，电子的运动也用相应的 方程…亦即薛定谔方程（见书P204)米描述，它是描述核外电子运动状态的基本方程， 空间坐 生微 方程和关于时间的一阶 微分方程 5程的 组合 解办 即波函数中及其对应的能量E就表示了原子中电子的一种可能运动状态，是粒子坐标（空 间位置)的函数，波函数进一步求解的结果是三个量子数，再加上电子自旋量子数总共四个 量子数一起决定电子的运动状态。 核外电子运动状态的描述-薛定谔方程.-波函数中-三个量子数(n,1,m,n为主 量子数，L为角量子数，m为磁量子数) 。决定原子轨道 (m/ →决定电子运动状态 ms 波函数俗称原子轨道 描述核外电子运动状态的四个量子数 1、主量子数(n) 代表电子层，主量子数为n,表示第n层电子层。是电子能量的 主要决定因素。n可取正整数即n=1、2、3n。 K M N n 第一层 第二层 第三层第四层 值越大，电子层越远离原子核，其能级越高。 2、角量子数(L)代表电子亚层，是电子能量的次要决定因素，决定原子轨道的形状。 1取0、1、2、3…(n-1) d f 0 一电子层中L值越小，该电子亚层的能级越低。 3、磁量子数(m)代表原子轨道在空间的取向。 每一个m值代表一个具有一定空间取向的原子轨道，m的总取值数即、L相同的原 子轨道（叫简并轨道）的数目。 0、±1 2 4、自旋量子数(m)代表电子的自旋，只有两个取值，士1/2。 例写出第M层电子的各量子数的取值及相应原子轨道符号 解答如下： 工程化学教案 第 五章 3 λ、v 是波长与频率，属于波的性质。 二、几率、几率密度与电子云. 原子中的电子高速运动，它的运动无确定的轨道，但原子中的电子在核外出现的机会 在原子核外的分布还是有规律的。核外空间某些区域电子出现的几率较大，而一些区域则出 现的几率较小。 电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率称为几率密度。 电子云则是用密度不同的小黑点来表示电子在空间单位体积内出现的机会即几率密度 的相对大小，黑点较密处，表示电子出现的几率密度较大，黑点较稀处，表示电子出现的几 率密度较小。 三、核外电子运动状态的描述-----薛定谔方程---波函数ψ---三个量子数 炮弹在空中飞行的运动状态，可以用弹道方程来描述，弹道方程的每一组合理解 亦即弹道函数的每一个值，就表示炮弹运动的一种状态，与此类似，电子的运动也用相应的 方程---亦即薛定谔方程（见书 P204）来描述，它是描述核外电子运动状态的基本方程，是 一个关于空间坐标的二阶线性微分方程和关于时间的一阶微分方程，方程的每一组合理解亦 即波函数ψ及其对应的能量 E 就表示了原子中电子的一种可能运动状态，是粒子坐标（空 间位置）的函数，波函数进一步求解的结果是三个量子数，再加上电子自旋量子数总共四个 量子数一起决定电子的运动状态。 核外电子运动状态的描述----薛定谔方程----波函数ψ----三个量子数（n，l，m，n 为主 量子数，ɭ为角量子数，m 为磁量子数）。 n l m ms 决定电子运动状态 决定原子轨道 波函数俗称原子轨道 ⚫ 描述核外电子运动状态的四个量子数 1、主量子数（n） 代表电子层，主量子数为 n，表示第 n 层电子层。是电子能量的 主要决定因素。n 可取正整数即 n = 1、2、3……n。 K L M N …… n 1 2 3 4 第一层 第二层 第三层 第四层 n 值越大，电子层越远离原子核，其能级越高。 2、 角量子数（ɭ） 代表电子亚层，是电子能量的次要决定因素，决定原子轨道的形状。 ɭ取 0、1、2、3……（n－1） s p d f ɭ 0 1 2 3 同一电子层中 ɭ 值越小，该电子亚层的能级越低。 3、 磁量子数（m） 代表原子轨道在空间的取向。 每一个 m 值代表一个具有一定空间取向的原子轨道，m 的总取值数即 n、ɭ 相同的原 子轨道（叫简并轨道）的数目。 m = 0、±1、±2、……±ɭ 4、 自旋量子数（ms） 代表电子的自旋，只有两个取值，±1/2。 例 写出第 M 层电子的各量子数的取值及相应原子轨道符号 解答如下: