习题 1.下列各电子层，不包含d能级的是（ C、D ）。
A.N电子层 B. M电子层 C. L电子层 D. K电子层
2.下列能级中，轨道数为5的是（ C ）。 A.s能级 B.p能级 C.d能级
3.以下各能级能否存在？如果能存在，各包含多 少轨道？（1）2s （2）2d （3）4p（4）5d
答：（1）2s存在，轨道数为1 （2）2d不能存在
1-1 原子结构模型 （第2课时）
[联想· 质疑]波尔只引
入一个量子数n,能比 较好地解释了氢原子 线状光谱产生的原因； 但复杂的光谱解释不 了。
实验事实:
在钠原子中
n=4
电子跃迁
n=3
在氢原子中
n=2
电子跃迁
n=1
也得到两条靠得很近的谱线…
原子轨道与四个量子数 （１）原子光谱带来的疑问？ ①钠原子光谱在n=3到n=4之间会产生两(多)条谱线．
D. 1、0、 0、 0
规律：n>l≥︱m︱ ms只取-1/2、 +1/2
6．下列电子层中，原子轨道的数目为4的是 B A． K 层 B．L层 C．M层 D．N层 7．玻尔理论不能解释 （D） A．H原子光谱为线状光谱 B．在一给定的稳定轨道上，运动的核外电 子不发射能量----电磁波 C．H原子的可见光区谱线 D．H原子光谱的精细结构 8．P轨道电子云形状正确叙述为 ( C ) A．球形对称; B．对顶双球; C．极大值在X、Y、Z轴上的双梨形 D．互相垂直的梅花瓣形.
【巩固练习】 1、道尔顿的原子学说曾经起了很大的作 用。他的学说中包含有下述三个论点： ①原子是不能再分的粒子；②同种元素 的原子的各种性质和质量都相同；③原 子是微小的实心球体。从现代的观点来 看，你认为这三个论点中不确切的是 D A．只有③ B．只有①③ C．只有②③ D．①②③ 2.汤姆逊的原子学说中葡萄干指的是什么?
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
③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. 分别用符号↑、↓表示). 注意:自旋并不是”自转”,实际意义更为深远.
C. n=3 3 3s 3p 3d
D. n=4 4 4s 4p
4d 4f
规律: 每层的能级数值=电子层数
电子云：描述电子在空间出现的概率大小的图形.
电子云和原子轨道
原子轨道的图像描述 根据量子力学理论,将原子轨道在空间的分布 以图象方式在直角坐标系中表示出来. 原子轨道示意图：
d 轨道(l = 2, m = +2, +1, 0, -1, -2) m 五种取值, 空间五种取向, 五条等价(简并) d 轨道.
f 轨道 ( l = 3, m = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 ) m 七种取值, 空间七种取向, 七条等价(简并) f 轨道.
（3）磁量子数m: 每一电子亚层的原子轨道数 描述磁场中原子轨道的能量状态 m可以取(2l +1)个数值. 如l =0, m只可以取0，对应的谱线只有一条. 如l =1, m可以取0，±1,对应的谱线有三条. n、 l 、m确定，原子轨道就确定了.
【小结】人类对原子结构的认识历史：
德谟克利特：朴素原子观 道尔顿：原子学说 汤姆生：“葡萄干面包式” 模 型 卢瑟福：带核原子结构模型 玻尔：原子轨道模型 现代量子力学模型
小结: 1、氢原子光谱
连续光谱 线状光谱 2、玻尔(Bohr)的原子结构模型 （玻尔理论的三个假设）。 3、解释、应用： 追根寻源、身边的化学等

9．下列说法中正确的是 (D) A．一个原子轨道上只能有一个电子 B．处在同一原子轨道上的电子运动状态完全 相同 C．处在同一电子层上的电子（基态）能量一 定相同 D．处在同一能级中的电子（基态）能量一定 相同 10．如果每个轨道只能容纳2个电子，那么L电 子层最多可容纳的电子数为 (B ) A．3个 B．8个 C．9个 D．18个
结构知识来解释原子的发光现象？
1、氢原子光谱
狭义的光：波长400~700nm之间的电磁波；
广义的光：即电磁波，包括可见光、红外光、 紫外光、X射线等。
[知识支持] 连续光谱(continuous spectrum)：
若由光谱仪获得的光谱是由各种波长的光 所组成，且相近的波长差别极小而不能分辨， 则所得光谱为连续光谱。如阳光等。
2、量子数和原子轨道的关系
n l m 原子轨道
符号 1s 2s 2px 2py 2pz 3s 3px 3py 3pz
ms
取值
±1/2 ±1/2 ±1/2 ±1/2
取值 符号 取值 符号 取值 1 K 0 0 s s 0 0
2
L
1
0
p
s
0, ±1 0 0, ±1 0, ±1 ±2
1
3 M 2
p
d
±1/2
（3）4p存在，轨道数为3 （4）5d存在，轨道数为5
4.写出下列各组量子数表示的原子轨道的符号。
（1）n=1，l = 1
2p 4s 5d
（2）n=4，l = 0
（3）n=5，l = 2
5.下列几组量子数能够同时存在的 是（
A ）。
A. 3、2、 2、 -1/2
B. 3、0、-1、+1/2
C. 2、2、 2、 2
（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?
4
2s：1
2p ： 3
C. n=3 9
3s ： 1 3p ： 3 3d ： 5
规律:每层的原子轨道数为层数的平方(n2)
量子理论对钠原子光谱的解释
由于钠原子的n电子层可以分为L个不
同的能级：n = 4, L = 0, 1, 2, 3; n = 3, L = 0, 1, 2；所以，当钠原子受激变成 激发态后，处于n=4的电子层的电子跃 迁到n=3的电子层的不同能级时形成的 光谱含有多条谱线。
②氢原子光谱在n=１到n=２之间谱线实际上是两条靠
得非常近的谱线．
③在磁场中所有原子光谱可能会分裂成多条谱线．
这些问题用玻尔的原子模型无法解释． 原子中电子的运动状态应用多个量子数来描述．
量子力学中单个电子的空间运动状态称为原子轨道.
每个原子轨道可由三个只能取整数的量子数n、
l 、m共同描述.
玻尔理论的局限：
光谱呢？
2、在卢瑟福的原子结构模型的基础上提 出玻尔(Bohr)的原子结构模型 （玻尔理 论的三个假设）。 （1） 原子中的电 子在具有确定半径 的圆周轨道上绕原
子核运动，并且不
辐射能量；
（2）不同轨道上运动的电子具有不同能 量，而且能量是量子化的，轨道能量依n 值（1、2、3、· · · · · ）的增大而升高，n称 为量子数。对氢原子而言，电子处在n=1 的轨道是能量最低，称为基态，能量高于 基态的状态，称为激发态；
线状光谱(原子光谱)(line spectrum)：
若由光谱仪获得的光谱是由具有特定波长 的、彼此分立的谱线所组成的，则所得光谱为 线状光谱。如氢原子光谱等。图1-1-3
氢原子的线状光谱
太阳光的连续光谱
[质疑] 根据卢瑟福的原子结构模型和经典的 电磁学观点，围绕原子核高速运动的电子 一定会自动且连续地辐射能量，其光谱应 是连续光谱而不应是线状光谱。那么，氢 原子的光谱为什么是线性光谱而不是连续
（2）角量子数l :描述(电子云)原子轨道的形状．
l取值为
符号为
0，１，２，３… (n-1)．共n个数值．
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．
练习:找出下列条件下能级的数目,并写出其能级的符号
A. n=1 1 1s B. n=2 2 2s 2p
3dxy 3dyz 3dxz ±1/2 3dx2-y2 3dz2
四个量子数 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 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
符号为
0，１，２，３… (n-1)．共n个数值． s， p， d， f 等．
二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述
本节课的关键词:
原子轨道
主量子数 n
角量子数 l
磁量子数 m
自旋磁量子数 ms
电子云
1、原子轨道与四个量子数
（1）主量子数n: 对应符号为 描述电子离核的远近． Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐ…
n取值为正整数１，２，３，４，５，６… n 所表示的运动状态称为电子层 练习:下列各层电子能量的从高到低的顺序是 A. M层 B . K层 C . N层 D . L层
物质结构理论是现代化学的重要组成部分，
也是医学、生命科学、材料科学、环境科学、能
源科学、信息科学的重要基础。
它揭示了物质构成的奥秘、物质结构与性质
的关系，有助于人们理解物质变化的本质，预测