主量子数n是决定电子层数的.doc

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1、主量子数n是决定电子层数的，n值相同的电子在一个电子层。n的取值范围：n=1、2、3、4　……n（正整数）②主量子数n是决定电子能量高低的主要因素。对于单电子原子或类氢离子来说，n值越大，电子的能量越高。对于多电子来说，核外电子能量既与n有关，又与l有关，取决于n和l的取值。主量子数n：1，2，3，4，5，6，7……(光谱符号)电子层符号：K，L，M，N，O，P，Q角量子数l，亦称副量子数。l取值范围：对于给定的n值，l只能取小于n的整数值。l=0，1，2，3……(n-1)按光谱学上的习惯用下列符号代表角量子数角量子数l01234……光谱符号spdfg……①角量子数l表示原子轨道或电子云的形

2、状l=0的状态称为s态，s轨道，s电子云l=1的状态称为p态，p轨道，p电子云l=2的状态称为d态，d轨道，d电子云l=3的状态称为f态，f轨道，f电子云②用主量子数n表示电子层时，角量子数l就表示同一电子层中具有不同状态的分层：对于给定的主量子数n来说，就有n个不同的角量子数l③多电子原子中电子的能量决定于主量子数n和角量子数l。对于多电子原子来说，在主量子数n相同时，l的数值越大，其电子的能量越高。在同一电子层中，s电子的能量低于p电子，p电子低于d电子，d电子低于f电子的能量：E4s＜E4p＜E4d＜E4fl取值：0，1，2，3由不同的n和l组成的各分层，例如2s、3p、4d……，其能

3、量必然不同，从能量的角度看，这些分层也常称为能级。l=0（s电子）m=0只具有一种状态空间无方向性l=1（p电子）m=0，±1具有三种状态空间有三种取向l=2（d电子）m=0，±1，±2具有五种状态空间有五种取向l=3（f电子）m=0，±1，±2，±3具有七种状态空间有七种取向②量子数m与能量无关。l相同时，因m不同，原子轨道有不同的伸展方向，例如l=1的p轨道，因m不同，有三种不同方向取向的px、py和pz，三者的能量在通常的情况下是相同的，这样的轨道是能量相同的简并轨道。电子除了绕核作高速运动之外，同时还有自身的旋转运动，根据量子力学计算，自旋运动有两个方向，即顺时针方向和逆时针方向，可

4、以取数值相同而方向相反的两种运动状态，通常用↓和↑表示自旋相反的两种状态，其可能的取值只有两个，即si=±1/2，这表示电子自旋的两种状态，自旋角动量有两种不同取向。因此，在n，l，m值相同的情况下，电子运动还有两个自旋相反的状态。能级升高顺序ns(n-2)f(n-1)dnp核外电子分布三规则根据光谱实验结果和对元素周期律的分析而得出的核外电子排布的三个原则。1.能量最低原理2.保里不相容原理3.洪特规则•最低能量原理电子在核外排列应尽先分布在低能级轨道上,使整个原子系统能量最低。•Pauli不相容原理每个原子轨道中最多容纳两个自旋方式相反的电子。在同一个原子中没有四个量子数完全相同的电子•

5、Hund规则在n和l相同的轨道上分布的电子,将尽可能分占m值不同的轨道,且自旋平行。•半满全满规则：当轨道处于全满、半满时，原子较稳定。三、原子的电子层结构与元素周期律元素周期律：元素以及由它形成的单质和化合物的性质，随着元素的原子序数(核电荷数)的依次递增，呈现周期性的变化。元素周期表(长表)•周期号数等于电子层数•各周期元素的数目等于相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数•主族元素的族号数等于原子最外层电子数元素基本性质的周期性变化一、有效核电荷Z*二、原子半径（r）三、电离能四、电子亲和能五、电负性χ多电子原子中，电子除受原子核的吸引外，还受到其它电子的排斥，因此抵消了部分核电荷的作用

6、，削弱了原子核对电子的吸引力，这种抵消了部分核电荷的作用叫屏蔽效应。Z*=Z-σi屏蔽效应系数可用Slater规则近似计算(1s),(2s2p),(3s3p),(3d),(4s4p),(4d),(4f),(5s5p)一、有效核电荷Z*元素原子序数增加时，原子的有效核电荷Z*呈现周期性的变化。元素原子序数增加时，原子的有效核电荷Z*呈现周期性的变化。同一周期：短周期：从左到右，Z*显著增加。长周期：从左到右，前半部分有Z*增加不多，后半部分显著增加。同一族：从上到下，Z*增加，但不显著三、电离能基态气体原子失去电子成为带一个正电荷的气态正离子所需要的能量称为第一电离能，用I1表示。由+1价气态

7、正离子失去电子成为带+2价气态正离子所需要的能量称为第二电离能，用I2表示。电离能随原子序数的增大周期性变化同一周期：主族元素从ⅠA到卤素，Z*增大，r减小，I增大。其中ⅠA的I1最小，稀有气体的I1最大；长周期中部(过渡元素)，电子依次加到次外层，Z*增加不多，r减小缓慢，I略有增加。N、P、As、Sb、Be、Mg电离能较大——半满，全满。同一主族：从上到下，最外层电子数相同；Z*增加不多，r增大为主要因素