普通化学复习资料 3.1 物质的结构与物质的状态 3.1.1 原子结构 1．核外电子的运动特性 核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不能用经典的牛顿力学来描述核外电子的运动状态。 2．核外电子的运动规律的描述 由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数Ψ 来描述核外电子的运动状态，以代替经典力学中的原子轨道概念。 (1)波函数Ψ(原子轨道)：用空间坐标来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态。 一个确定的波函数Ψ，称为一个原子轨道。 (2)概率密度（几率密度）：Ψ2表示微观粒子在空间某位置单位体积内出现的概率即概率密度。 (3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子出现的概率密度(Ψ2)分布规律的图形。黑点较密的地方,表示电子出现的概率密度较大,单位体积内电子出现的机会较多。 (4)四个量子数:波函数Ψ 由n.l.m 三个量子数决定，三个量子数取值相互制约： 1) 主量子数n 的物理意义： n 的取值：n=1,2,3，4……∞ , 意义： 表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离；确定单电子原子的电子运动的能量。 n = 1，2，3，4, ……∞， 对应于电子层K，L，M，N, ··· 具有相同n 值的原子轨道称为处于同一电子层。 2) 角量子数ι: ι的取值：受n 的限制，ι= 0,1,2……n-1 (n 个)。 意义：表示亚层，确定原子轨道的形状；对于多电子原子，与n 共同确定原子轨道的能量。… ι的取值： 1 ， 2 ， 3 ， 4 电子亚层： s, p, d, f…… 轨道形状： 球形 纺锤形 梅花形 复杂 图3 －1 3) 磁量子数m: m 的取值：受ι的限制， m=0 ,±1,±2……±ι(2ι+1 个) 。 意义：确定原子轨道的空间取向。 ι=0， m=0， s 轨道空间取向为1； ι=1, m=0 ,±1， p 轨道空间取向为3； ι=2, m=0 ,±1,±2 , d 轨道空间取向为5； …… n，ι相同的轨道称为等价轨道。 s 轨道有1 个等价轨道，表示为： p 轨道有3 个等价轨道，表示为： d 轨道有5 个等价轨道，表示为： …… 一个原子轨道是指n、ι、m 三种量子数都具有一定数值时的一个波函数Ψ（n,ι,m），例如 Ψ(1,0,0)代表基态氢原子的波函数。 n、ι、m 取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子运动的一个轨道。 n、ι、m 的取值与波函数： n=1(1 个), ι=0,m=0, Ψ(1,0,0) n=2（4 个）, ι={(2,1,-1)(2,1,1),(2,1,0),(2,0,0),,1,00,,10...
