内容发布更新时间 : 2024/12/24 1:20:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一节 原子结构模型

第2课时 量子力学对原子核外电子运动状态的描述（1）

【学习目标】

1. 知道原子结构的发展历程 2. 知道玻尔理论的要点

3. 知道氢光谱是线状光谱的原因 【学习过程】

一、原子结构的量子力学模型 (一)原子轨道与四个量子数

根据量子力学理论，原子中的单个电子的______________可以用原子轨道来描述，而每个原子轨道由三个只能取整数的量子数共同描述，因此核外电子的运动状态是由 四个量子数决定的。 1.主量子数（n）

主量子数（n）的取值与电子层符号的对应关系

主量子数（n）： 、 、 、 、 、 、 等 电子层符号： 、 、 、 、 、 、 等

主量子数n 表示 ，离核越近，能量越低，离核越远，能量越高。 说明：氢原子核外只有一个电子。不存在电子之间的相互作用。能量只决定于主量子数n.

2.角量子数(l)

① 角量子数l取 n个值，可取0和小于n的正整数，取值分别为 对应的符号分别为 ，在多电子原子中，它和主量子数n一起决定电子轨道运动的能量。

②若两个电子的n和l均相同，就表明两个电子具有相同的能量，表示两电子所处的 相同。

③ 能级： 称为一个能级，在一个电子层中，l有多少个取值，就表示该电子层有多少个能量不同的能级。

④ 当n ＝1时 l ＝ 有 个值 有 个能级 即 ；

当n ＝2时 l 有 个值 有 个能级 即 ； 当n ＝3时 l ＝ 有 个值 有 个能级 即 ； 当n ＝n时 l ＝ 有 个值 有 个能级 即 ； 【典题解悟】

例1.能够确定核外电子空间运动状态的量子数组合为（ ）

A. n、l B. n、l、ms C. n、l、m D. n、l、m、ms

解析：主量子数（n）决定电子的离核远近，角量子数（l）确定原子轨道的形状，磁量子数（m）决定原子轨道在空间的取向，故用n、l、m三个量子数可以确定一个电子的空间运动状态，即一个原子“轨道”。

答案：C

例2．下列各电子层中不包含d亚层的是（ ）

A．N电子层 B．M电子层 C．L电子层 D．K电子层

解析：本题考查学生对四个量子数的掌握情况。在一个多电子的原子中，若两个电子所占据原子轨道的n、l相同，就表明这两个电子具有相同的能量，我们就用电子亚层(或能级)来表达n、l相同电子运动状态。对于确定的n值，l的取值就有n个：0、1、2、3…、(n-1)，对应符号为s、p、d、f…。所以，当n＝1(K电子层)时，l＝0，即为s亚层；当n＝2(L电子层)时，l＝0，1，即为s亚层和p亚层；当n＝3(M电子层)时，l＝0，1，2，即为s亚层、p亚层和d亚层；当n＝4(N电子层)时，l＝0，1，2，3，即为s亚层、p亚层、d亚层和f亚层。

答案：CD 【当堂检测】

1. 下列电子层中，包含有f能级的是（ ）

A. K电子层 B. L电子层 C. M电子层 D. N电子层

2. 下列有关n、l、m、ms四个量子数的说法中，正确的是（ ）

A. 一般而言，n越大，电子离核平均距离越远，能量越低 B. l的数值多少，决定了某电子层不同能级的个数

C. 对于确定的n值，m的取值共有2n+1个

D. ms可取±1/2两个数值，数值表示运动状态，正负号表示大小 3. 下列能级中轨道数为5的是（ ）

A、s能级 B、p能级 C、d能级 D、f能级 4. 能够确定核外电子空间运动状态的组合为（ ） A.电子层、原子轨道的形状

B.电子层、原子轨道的形状、原子核外电子的自旋运动 C.电子层、原子轨道的形状、原子轨道在空间的伸展取向

D.电子层、原子轨道的形状、原子轨道在空间的伸展取向、核外电子的自旋运动

5. 某元素基态原子失去3个电子后，3d的轨道半充满，其原子序数为（ ） A.24 B.25 C .26 D.27

6. n、l、m确定后，仍不能确定该量子数组合所描述的原子轨道的（ ） A. 数目 B. 空间伸展方向 C. 能量高低 D. 电子数目 7. 角量子数l=2的某一电子，其磁量子数m（ ）。 A. 只能为+2

B. 只能为－1、0、+1三者中的某一个数值

C. 可以为－2、－1、0、＋1、＋2中的任意一个数值 D. 可以为任何一个数值

8. 下列能级中，轨道数目为7的是（ ）。

A. s能级 B. p能级 C. d能级 D. f能级 9. 下列关于原子轨道的说法中，正确的是（ ） A.与玻尔理论中的轨道等同 B.只与n有关系 C.只与n、l有关系 D.由n、l、m共同确定