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杂化轨道理论2013.4.23原子Atom核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数=质子数+中子数原子核核外电子质子中子XAZ微观物体的运动特征：•电子的质量很小，只有9.11×10-31千克；•相对于宏观物体而言核外电子的运动范围很小；•电子的运动速度很大；•没有固定的轨迹测不准核外电子运动状态的描述电子云：描述核外电子运动特征的图象。电子云中的小黑点：并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述电子云的演示电子云与原子轨道原子轨道：电子云的轮廓图（90%）（1）先排能量低的电子层，由里往外再排能量高的电子层。（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。（5）最低能量原理──电子在原子轨道上的排布，要尽可能使电子的能量最低。（6）泡利不相容原理──每个原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋方向必须相反（7）洪特规则-----电子在等价轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同核外电子的分层排布规律:1、什么叫能层？在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,这种不同的区域称为电子层(n)即能层能层与能级能层12345…n符号KLMNO…最多电子数281832502n2离核近能量能级：(电子亚层）在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可能不同，可以将它们分为不同的能级．（s、p、d、f)能层(n)一二三四五六七符号KLMNOPQ能级(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f······最多容纳的电子数2262610261014······2818322n2以s、p、d、f……各能级最多容纳的电子数依次为1、3、5、7……的2倍。能级数=能层序数一个原子轨道最多容纳1个电子①主量子数n:描述电子离核的远近．n取值为正整数１，２，３，４，５，６…对应符号为Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ…n所表示的运动状态称为电子层②角量子数l:描述(电子云)原子轨道的形状．l取值为0，１，２，３…(n-1)．共n个数值．符号为s，p，d，f等．若电子n、l的相同，则电子的能量相同．在一个电子层中，l的取值有多少个，表示电子层有多少个不同的能级．规律:每层的能级数值=电子层数S能级的原子轨道图*S能级的原子轨道是球形对称的.*能层序数n越大,原子轨道半径越大能层序数越大原子轨道的半径所有的S能级原子轨道都是＿形的，球1S能层只有＿个轨道S能级的原子轨道图xyzxyzP能级的原子轨道xyz*P能级的原子轨道是哑铃型的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px,Py,PZ表示.这三个轨道的能量相等d能级的原子轨道有个.d能级的原子轨道5③磁量子数m:描述磁场中原子轨道的能量状态m可以取0、±1、±2…±l共(2l+1)个数值.规律:每层的原子轨道数为层数的平方(n2)④自旋量子数ms:描述在能量完全相同时电子运动的特殊状态(简称为电子自旋状态).处于同轨道上的电子的自旋状态只有两种.分别用ms=+1/2(通常用符号↑表示).ms=-1/2(通常用符号↓表示).注意:自旋并不是”自转”,实际意义更为深远.(阅读教材P8[化学与技术])练习:实验证明,同一原子中电子的运动状态均不相同.试推断:每个原子轨道最多有几个电子?每个电子层最多有多少个电子?知识小结:原子轨道:量子力学中单个电子的空间运动状态描述原子轨道的量子数是:n、l、m.描述电子运动的量子数是:n、l、m、ms.n、l、m、ms的取值与原子轨道数,可容纳的电子数的关系.表1-1-1每层的能级数=电子层数(n)每层的轨道数=电子层数的平方(n2)每层最多容纳的电子数为=2×电子层数的平方(2n2)