四个量子数精编版

1、最新资料推荐1-4. 四个量子数1.主量子数 n描述原子中电子出现几率最大区域离核的远近（电子层数 ）;决定电子能量高低。取值：n=1 2 3 4 5 6 电子层符号K L M N O P对于氢原子其能量高低取决于 nEn13.6eV即受角量n 层中不同分层）但对于多电子原子，电子的能量除受电子层影响，还因原子轨道形状不同而异， 子数影响）（2）角量子数 l，它决定了原子轨道或电子云的形状或表示电子亚层（同一 意义 : 在多电子原子中，角量子数与主量子数一起决定电子的能量。 之所以称 l 为角量子数，是因为它与电子运动的角动量 M 有关。M h l（l 1）2如 M=0 时，说明原子中电子运动

2、情况同角度无关， 即原子轨道或电子云形状是球形对称的。 角量子数， l 只能取一定数值l = 0 1 2 3 4 （n-1） 电子亚层 s p d f g 说明 M 是量子化的，具体物理意义是：电子云（或原子轨道）有几种固定形状，不是任意 的。如：球形对称 第一电子层 第二电子层 第三电子层 依此类推。见p哑铃形仅有 l s有 2s，花瓣形 180 ， 90 棒锤形 电子，（l =0 ）2p 电子（ l =0, 1）有 3s, 3p, 3d 电子 (l =0, 1, 2) p76 表 3-2对 H 和类氢离子来说：E1s E2sE3s E4sn 相同， l 不同时，其能量也不相等。E4s E4

3、p E4d E4f 但对多电子原子来说：存在着电子之间的相互作用， 一般应为：Ens Enp End Enf 也就是说：同一电子层上不同亚层能量也不相同，或说同一电子层上有不同能级 . 2s， 2p 又称能级。线状光谱在外加强磁场的作用下能发生分裂，显示出微小的能量差别，即， 3 个 2p 轨道， 或同是 5 个 d 轨道， 还会出现能量不同的现象，由此现象可推知，某种形状的原子轨道，可以在空间取不同的伸展方向， 而得到几个空间取向不同的原子轨道， 各个原子轨道能量稍有 差别。（3）磁量子数 m决定波函数 （ 原子轨道 ）或电子云在空间的伸展方向，决定角动量在空间的给定方向上的 分量大小。m

4、取值： m=0, 1， 2， 3 l最新资料推荐例： n=2， l = 0, 1 m = 0, 12px, 2py, 2pz 三种情况 三个轨道的能量是相等的 （简并轨道） ，但在外磁场作用下， 可发生分裂，出现微小 的能量差别。以上 2px, 2py, 2pz ，我们称为三个原子轨道。即代表核外电子的三种运动状态，例 如 2pz 表示，核外电子处于第二电子层，是哑铃形，沿z 轴方向分布，由此可深刻理解三个量子数 n, l, m 决定核外电子的一种空间运动状态。注意： m=0, 表示一种状态。对 s 电子来讲，仅一种球形对称的电子云，对其它电子来说， 习惯上把 m=0 ，规定为 z 轴方向分布

5、M 2 m2磁量子数 m 与角量子数 l 的关系lm空间运动状态数00s 轨道一种1+1，0，-1p轨道三种2+2，+1，0，-1，-2d轨道五种3+3，+2，+1，0,-1, -2,-3f轨道七种（4）自旋量子数 msms = 1/2, 表示同一轨道中电子的二种自旋状态ms 称自旋量子数取值： ms= 1/2，即仅有两种运动状态。 （） 用分辨力较强的光谱仪观察氢原子光谱， 发现，大多数谱线是由靠得很近的两条谱线组成的。 这是因为同一空间运动状态， 即同一轨道中， 可能有两种电子运动状态， 即电子还有自身旋 转运动，（类似于地球绕太阳转，自转） 其自旋角动量沿外磁场方向的分量为：Ms = m

6、s综上所述，若描述核电子数之间的关系是 P79 表 3-3 综合所述，若描述核电子的运动状态 ,需要四个量子数 , 即, n, l, m, ms 。 注意: n, l, m 可描述核外电子的一种空间运动状态 , 即一个原子轨道 . 每个原子轨道中能容 纳两个自旋相反的电子。电子层 , 分层, 原子轨道 ,运动状态同量子数之间的关系见P79 表3-3 要求、理解、掌握！最新资料推荐*小结* 主量子数 n氢原子核外电子能量值决定于主量子数2.179 10 18En 2 Jn角量子数 l物理意义 : 表示原子轨道或电子云的形状； 表示同电子层中具有不同状态的亚层； 多电子原子中电子的能量决定于主量子

7、数 n 和角量子数 l 。取值范围 : l =0,1,2,3 n-1取值数目 = n 值 角量子数 l-01 角量子数与电子亚层、轨道形状的对应关系角量子数01234亚层符号spdfg轨道形状球形哑铃型花瓣型主量子数与角量子数的关系n1234电子层KLMNl00 10 1 20 1 2 3亚层1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f磁量子数 m物理意义 :表示原子轨道或电子云在空间的伸展方向。磁量子数与能量无关取值范围 : m = 0, 1,2, ,l取值数目 = 2l+1同一亚层 （n,l 相同），原子轨道能量相同，称为等价轨道或简并轨道。P、d、f 分别有3、5、7 个等价轨道

8、n=2 l=1: E2px=E2px=E2px在第 n 个主层上，有 n2 个轨道 （波函数 ） l,m 取值与轨道名称的关系最新资料推荐lm轨道名称轨道符号亚层轨道数00ss1101pz px, pypz, px p y301dz2ddz22dxz,dyz, d xz d yz52dxy,dx2 y2, dxydx2 z2自旋量子数 ms物理意义：表示电子运动的自旋方向 自旋只有两个方向：顺时针、逆时针 同一轨道只能容纳两个自旋相反的电子1 ms s2ms+1/2-1/2自旋方向顺时针逆时针箭头示意量子数小结1原子轨道是由三个量子数 n,l,m 确定的电子运动区域， 原子中每个电子的运动状态用 四个量子数 n、l、m、ms 描述，四个量子数确定之后，电子在核外空间的运动状态 也就确定了。n 个主层泡利不相容原理：在同一原子中，不可能有四个量子数完全相同的两个电子；即同 一原子中无状态相同的电子。电子层最大容量原理：同一轨道上只能容纳两个自旋方向相反的电子