1、資料來源：來自本人網絡整理！祝您工作順利！高中化學原子結構教案設計 原子構造(也可稱為原子模型)是指原子的組成以及局部的搭配和支配。接下來是我為大家整理的高中化學原子構造教案設計，盼望大家喜愛! 高中化學原子構造教案設計一 教學目的 1.復習原子構成的初步學問，使同學懂得質量數和 x的含義，把握構成原子的粒子間的關系. 2.使同學理解關于原子核外電子運動特征的常識. 3.理解核外電子排布的初步學問，能畫出118號元素的原子構造示意圖. 4.培育同學的空間想象力量、抽象思維力量、科學的分析推理力量及對所學學問的應用力量. 5.使同學認識物質的構造打算物質的性質. 教學重點 原子核外電子的排布規律

2、 教學難點 1.原子核外電子運動的特征 2.原子核外電子的排布規律 課時支配 2課時 教學方法 啟發、誘導、設問、激疑、形象比方、爭論、練習、講解并描述 教學用具 投影儀、膠片、畫面一樣的音樂賀卡和一般賀卡、鐵鎖、電腦 教學過程 第一課時 引言 老師舉起兩張外表一樣的生日賀卡 師同學們，我這兒有兩張生日賀卡，如今我把它們翻開，請大家說出它們最明顯的不同點在哪里? 老師翻開賀卡 生一個會響，一個不會響. 師假如你想要知道這張音樂賀卡為什么會發出奇妙悅耳的聲音，你首先想要做的是什么? 生拆開看看! 師對!也就是說首先要理解它的構造.我們知道，一種物質之所以區分于另一種物質，是由于它們具有不同的性質

3、.而它們的性質又打算于它們各自的構造.因此，我們很有必要把握有關物質構造的學問.然而，自然界的物質太多太多，假如我們毫不猶豫地去一個一個地進展認識的話，既耗時間又費精力，這明顯是不切合實際的.這就需要我們在討論物質構造的根底上，總結出一些規律，并以此來指導我們的理論. 本章我們就來學習這方面的內容. 板書第五章物質構造元素周期律 師討論物質的構造首先要解剖物質.我們知道，化學改變中的最小粒子是原子，化學反響的本質就是原子的重新組合，那么，是不是任何兩個或多個原子的接觸都能生成新物質呢?舉例說明. 引導同學依據前面學過的學問來進展分析，如h2與f2在冷暗處就能反響，而h2和i2在常溫下卻不反響;

4、na與o2常溫下快速反響生成na2o，而真金卻不怕火煉;再如稀有氣體等等 師為什么常溫下氫原子與氟原子“一拍即合，而氫原子與氖原子卻“老死不相往來呢? 要知其畢竟，必需揭開原子內部的隱秘，即認識原子的構造. 板書第一節原子構造(第一課時) 師關于原子構造，我們在初中就已熟識.請大家說出構成原子的粒子有哪些?它們怎樣構成原子的? 生構成原子的粒子有質子、中子、電子三種;其中，質子和中子構成了原子的原子核，居于原子中心，電子在核外做高速運動. 師很好，下面我們用如下形式把它表示出來. 板書一、原子構造 師下面，我們通過下表來認識一下構成原子的粒子及其性質. 投影展現表5-1 表5-1構成原子的粒子

5、及其性質 構成原子的粒子 電子 質子 中子 電性和電量 1個電子帶1個單位負電荷 1個質子帶1個單位正電荷 不顯電性 質量/kg 9.10910-311.67310-27 1.67510-27 相對質量 1/1836(電子與質子質量之比) 1.007 1.008注是指對12c原子質量的1/12(1.66110-27 kg)相比擬所得的數值. 師通過上表我們知道，構成原子的粒子中，中子不顯電性，質子帶正電，電子帶負電. 我這兒有一把鐵鎖，(舉起鐵鎖)接觸它是否會有觸電的感覺? 生不會. 問題探究金屬均由原子構成，而原子中又含有帶電粒子，那它為什么不顯電性呢? 生可能是正負電荷相互抵消的原因吧!

6、師對，因為原子內部，質子所帶正電荷和電子所帶負電荷電量相等、電性相反，因此原子作為一個整體不顯電性.從原子的構造我們可知，原子核帶正電，它所帶的電荷數核電荷數打算于核內質子數，我們用z來表示核電荷數，便有如下關系： 板書核電荷數(z)=核內質子數=核外電子數. 師下面，我們再來深化理解一下原子核與原子的關系. 問誰能形象地比方一下原子核和原子的體積的相對大小? 生甲答復：假如把原子比作一座十層大樓，原子核就像放置在這所大樓中央的一個櫻桃. 乙答復：假如假設原子是一座浩大的體育場，而原子核只相當于體育場中央的一只螞蟻. 師答復得很好，甲比方說明對初中的學問把握很堅固;乙比方說明大家對新課的預習很

7、到位. 準確地講，原子核的體積只占原子體積的幾千萬億分之一.原子核雖小，但并不簡潔，它是由質子和中子兩種粒子構成的，幾乎集中了原子的全部質量，且其密度很大. 投影展現有關原子核密度的資料原子核密度很大，假設在1cm3的容器里裝滿原子核，那么它的質量就相當于1.2108t，形象地可以比方為需要3000輛載重4t的卡車來運載. 師其實，從表5-1中所示電子、質子、中子的相對質量也可得出原子的質量主要集中在原子核上的結論.從表中可看出，質子和中子的相對質量均近似等于1，而電子的質量只有質子質量的1/1836，假如忽視電子的質量，將原子核內全部質子和中子的相對質量取近似值加起來，所得數值便近似等于該原

8、子的相對原子質量，我們把其稱為質量數，用符號a表示.中子數規定用符號n表示.那么得出以下關系： 板書質量數(a)=質子數(z)+中子數(n) 師這樣，只要知道上述三個數值中的任意兩個，就可推算出另一個數值來. 在化學上，我們用符號 x來表示一個質量數為a、質子數為z的詳細的x原子.比方 c表示質量數為12，原子核內有6個質子和6個中子的碳原子. 問題探究“ o與“o所表示的意義是否一樣? 生 o表示原子核內有8個中子的氧原子，而o除表示一個氧原子外，還可表示氧元素. 師為了熟記 x所表示意義及a、z、n之間的關系，請同學填寫下表： 投影練習 粒子符號 質子數(z) 中子數(n) 質量數(a)

9、用 x表示為 o 8 ? 18 ? al ? 14 27 ? ar 18 22 ? ?cl ? ? ? cl h ? ? ? h 答案10 o13 al40 ar171835101 師由以上計算我們可得出，組成原子的各粒子之間的關系可以表示如下： 板書原子 x 問題探究是不是任何原子核都是由質子和中子構成的? 生不是，如上述練習中 h原子，核內無中子，僅有一個質子. 問題探究假設原子在化學反響中得到或失去電子，它還會顯電中性嗎? 生不會，原子失去或得到電子后，成為帶電的原子離子，不顯電中性;形成的帶正電荷的粒子叫陽離子，帶負電荷的粒子叫陰離子. 問題探究離子所帶電荷數與原子在化學反響中失去或得

10、到的電子數之間有什么聯絡? 生離子所帶電荷數與原子在化學反響中失去或得到的電子數相等，失去幾個電子，陽離子就帶幾個單位的正電荷，得到幾個電子，陰離子就帶幾個單位的負電荷. 師答復得很好.即： 講解并板書離子所帶電荷數=質子數-核外電子數 師這樣，我們就可依據粒子的核內質子數與核外電子數的關系，來推斷出一些粒子是陽離子還是陰離子. 請大家口答以下問題： 投影1.當質子數(核電荷數)核外電子數時，該粒子是_離子，帶_電荷. 2.當質子數(核電荷數)_核外電子數時，該粒子是陰離子，帶_電荷. 答案1.陽正2.負 師依據以上結論，請大家做如下練習. 投影練習填寫表中空白. 粒子符號 質子數 電子數 s

11、2- ? ? xn+ x ? ym- ? y nh ? ? oh- ? ?同學活動，老師巡察，并指正錯誤 答案1618x-ny-m1110910 小結本節課我們重點講了原子構造及構成原子的各粒子之間的關系及其性質，它是幾代科學家經過近半個世紀的努力才得出來的結論. 作業1.用 x符號的形式表示出10種原子. 2.課本第94頁，二、1、2. 參考練習 1.某粒子用 rn-表示，以下關于該粒子的表達正確的選項是() a.所含質子數=a-n b.所含中子數=a-z c.所含電子數=z+n d.所帶電荷數=n 2.某元素mn+核外有a個電子，該元素的某種原子的質量數為a，那么該原子的核內中子數為()

12、a.a-a+n b.a-a-n c.a+a-n d.a+a+n 參考答案：1.bc(d選項所帶電荷數應標明正負) 2.b 板書設計 第五章 物質構造 元素周期律 第一節 原子構造(第一課時) 一、原子構造 原子 x 核電荷數(z)=核內質子數=核外電子數 質量數(a)=質子數(z)+中子數(n) 離子所帶電荷數=質子數-核外電子數 教學說明 本節教材是在同學初中學習過的原子的根底上來進一步學習有關原子構造學問的.由于本節教學內容無演示試驗，理論性較強，同學對此處的內容簡單產生枯燥感.為此，采納了舊中引新、設問激疑的方法，對同學進展細心的引導，并結合形象的比方，讓同學親自參加到學習新學問的過程中

13、來，最終通過對所學學問的應用練習，使本節課的學問得以穩固. 另外，本節教材的第一局部內容，用原子構造或構成原子的粒子的互相關系做標題更為適宜.此處，實行了前者. 其次課時 引言從上一節課我們所學的學問可以知道：原子核相對于原子很小，即在原子內部，原子核外，有一個偌大的空間供電子運動，那么，電子在核外的運動與宏觀物體是否一樣?我們又怎樣來描繪核外電子的運動呢?下面我們就來討論這個問題. 板書第一節原子構造(其次課時) 二、原子核外電子運動的特征 師請大家觀看以下物體運動的特點，并留意它們的運行軌跡是否確定. 電腦演示以下運動1.物質的自由落體運動;2.火車的運動;3.炮彈的拋物線運動;4.天體的

14、運行;5.氫原子的一個電子在核外閃耀運動. 爭論核外電子的運動規律跟宏觀物體的運動規律有什么不同? 生1.宏觀物體的運動有固定的方向，電子沒有. 2.宏觀物體的運動有確定的路途，電子沒有. 講解并描述正如大家所述，宏觀物體的運動，如天體的運行、導彈的放射、車輛的行駛等，它們都有確定的軌道，我們可用宏觀物體的運動規律精確地測出它們某一時刻所處的位置和運動速度，可以描畫出它們的運動軌跡. 當電子在原子核外很小的空間內作高速運動時，其運動規律跟一般物體不同.它們沒有確定的軌道，因此，我們不能精確地測定電子在某一時刻所處的位置和運動速度，也不能描畫出它的運動軌跡. 那么，我們應當如何去描繪核外電子的運

15、動呢?讓我們先來討論氫原子核外唯一的一個電子的運動特點. 電腦顯示氫原子核外一個電子的運動示意圖(由慢到快) 師我們看到，當電子的運動速度加快時，在原子核四周有一團云霧，我們形象地稱它為“電子云電子形成的云霧之意. 問氫原子核外只有一個電子，它怎么能形成一團云霧呢? 啟發這是由于電子在核外的運動速度太快(2.2106 ms-1)，使我們目不暇接的結果. 問大家有沒有在什么地方見過類似的現象? 引導同學進展聯想 生1.快速進退錄像帶時，與此情景有點相像. 2.武打影片里，形容劍舞得快時，舞劍人的四周常是一團劍影. 3.科幻動畫片里，飛牒的運行及爭斗場面. 4.風車快速旋轉時的現象. 師好，大家的

16、聯想很豐富.以上場面，都有一個共同的特點快.電子的運動速度更快得多.因此，在核的四周形成帶負電的電子云便好理解了.由于電子難以捕捉，又沒有確定的軌道，我們在描繪核外電子的運動時，只能指出它在原子核外空間某處出現時機的多少. 投影展現(在通常情況下氫原子電子云示意圖) 講解并描述圖中的每一個小黑點表示電子曾在那里出現過一次.黑點多的地方也即電子云密度大的地方，說明電子在核外空間單位體積內出現時機多，反之，出現的時機少.從這張圖中，我們可以看出，氫原子的核外電子在離核遠的地方單位體積內出現的時機少，在離核近的地方單位體積內出現的時機多. 因此，原子核外電子運動的特征是： 板書并講解并描述運動速度快

17、，沒有確定的軌道，可用電子云形象地表示. 問題探究a.電子云是覆蓋在原子核外的云霧;b.小黑點多的區域表示電子多;c.小黑點疏的區域表示電子出現的時機少;d.電子云是用高速照相機拍攝的照片. 生這是從不同角度考察對電子云的理解的.核外電子的運動規律可用電子云來描繪，小黑點的疏密程度與電子出現時機多少相對應，c是正確的，而b是錯誤的.電子云是一種形象的描繪形式，并非真有帶負電的云霧包圍著原子核，因此，不行能用高速照相機拍攝下來，因此a和d都錯. 過渡在氫原子的核外，只有一個電子，運動狀況比擬簡潔.對于多電子原子來講，電子運動時是否會在原子內打架?它們有沒有肯定的組織性和紀律性呢?下面我們就來學習

18、有關的學問. 板書三、原子核外電子的排布 講解科學討論證明，多電子原子中的電子排布并不是雜亂無章的，而是遵循肯定規律.通常，能量高的電子在離核較遠的區域運動，能量低的電子在離核較近的區域運動.這相當于看足球競賽，觀眾中坐在最外面的人往往是活動余地最大的(能量高)，而里面的人往往是活動余地較小的(相當于能量低的電子);我們可以把他們的座位分為甲、乙、丙、丁等不同的區域.同樣，我們可以把核外電子運動的不同區域按能量由低到高，分為1、2、3、4等不同的電子層，并分別用符號k、l、m、n來表示. 講解并板書1.電子層的劃分 電子層(用n表示)1、2、3、4 電子層符號 k、l、m、n 離核間隔 近 遠

19、 能量凹凸 低 高 師核外電子的分層運動，又叫核外電子的分層排布.科學討論證明，電子一般總是盡先排布在能量最低的電子層里，即最先排布k層，當k層排滿后，再排布l層，等等.那么，每個電子層最多可以排布多少個電子呢?電子的分層排布遵循什么規律呢? 為理解決這個問題，我們首先討論一下稀有氣體元素原子電子層排布的狀況. 投影稀有氣體元素原子電子層排布 核電荷數 元素名稱 元素符號 各電子層的電子數 k l m n o p 2 氦 he 2 ? ? ? ? ? 10 氖 ne 2 8 ? ? ? ?18 氬 ar 2 8 8 ? ? ? 36 氪 kr 2 8 18 8 ? ? 54 氙 xe 2 8

20、18 18 8 ? 86 氡 rn 2 8 18 3218 8 師請同學們認真觀看表中數據，能找出一些什么規律呢? 同學甲k層、l層、m層最多能排布的電子數目是2、8、18. 同學乙不管原子有幾個電子層，其最外層中的電子數目最多只有8個(氦原子是2個). 同學丙原子最外電子層中有8個電子(最外層為k層時，最多只有2個電子)的構造是相對穩定的構造. 師很好.下面請同學們依據以上規律和在初中學習的局部元素原子構造示意圖的學問，爭論并填寫課本91頁表5-3. 同學活動，老師巡察，并指正錯誤 問題探究核外電子的分層排布，所遵循的規律是什么? 同學答復，老師補充并板書2.核外電子的排布規律 (1)各電子

21、層最多包容的電子數是2n2(n表示電子層) (2)最外層電子數不超過8個(k層是最外層時，最多不超過2個);次外層電子數目不超過18個;倒數第三層不超過32個. (3)核外電子總是盡先排布在能量最低的電子層，然后由里向外從能量低的電子層逐步向能量高的電子層排布. 師以上規律是互相聯絡的，不能孤立地機械地套用. 知道了原子的核電荷數和電子層的排布規律以后，我們就可以畫出原子構造示意圖. 如鈉原子的構造示意圖可表示為 ，請大家說出各局部所表示的含義. 高中化學原子構造教案設計二 學習目的 【學問與技能】 1、通過這節課的學習，你將會理解原子構造的進展史。 2、通過本節課的學習，你將會知道原子的行星

22、模型構造。 【過程與方法】 1、通過本節課的活動(粒子散射試驗的探究過程，你將會初步學會“提出假設、試驗驗證、分析現象、得出結論的探究途徑和建立模型討論微觀構造的方法。 2、通過學習化學史和化學哲學思想，你將會學會信息處理的方法，并通過思索、合作與溝通，理性認識原子構造。 【情感、看法與價值觀】 1、通過這節課感知宏觀物質和微觀物質的差異，你會建立根本的物質觀、微粒觀和原子觀。 2、通過科學探究和科學建模體驗科學家科學討論的方法，你將會感受到科學討論的嚴謹務實、不斷打破的思想。 3、通過本節課的學習，你將會體驗到科學探究的樂趣。 4、通過本節的學習，理解古代莊子的思想，激發同學的愛國熱情。 學

23、習重點 原子的行星模型構造特點 學習難點 建立物質觀、微粒觀、原子觀;理解(粒子散射試驗并認識原子的行星模型構造特點 教學過程 新課引入播放ppt兩個和尚的對話，創設物質是由微粒組成的化學情景。 思索與溝通 活動一 1、傾聽老和尚和小和尚的對話，他們的對話中包含哪些觀點? 2、原子是構成物質的一種根本微粒，原子還可以再分嗎? 投影觀看視頻，理解西方從德國哲學家德謨克利特到道爾頓，再到湯姆生對原子構造的認識過程。 高中化學原子構造教案設計三 一、教學根本要求 1.氫原子構造的近代概念 理解微觀粒子運動特征;理解原子軌道(波函數)、幾率密度和電子云等核外電子運動的近代的概念;熟識四個量子數對核外電

24、子運動狀態的描繪;熟識s、p、d原子軌道的樣子和伸展方向。 電子原子構造 把握原子核外電子分布原理，會由原子序數寫出元素原子的電子分布式和外層電子構型;把握元素周期系和各區元素原子或離子的電子層構造的特征;依據元素原子的電子分布式能確定元素在周期表中的位置。理解有效核電荷、屏蔽效應的概念;熟識原子半徑、有效核電荷、電離能、電子親合能、電負性、主要氧化值等周期性改變規律，以理解元素的有關性質。 二、學時安排： 講 授 內 容 學時數(6.0) 1.氫原子構造的近代概念 2.0 2.多電子原子構造 4.0 三、教學內容 8.1引言 從19世紀末，隨著科學的進步和科學手段的加強，在電子、放射性和x射

25、線等發覺后，人們對原子內部的較冗雜構造的認識越來越清晰。1911年盧瑟福(rutherforde)建立了有核原子模型，指出原子是由原子核和核外電子組成的，原子核是由中子和質子等微觀粒子組成的，質子帶正電荷，核外電子帶負電荷。 在一般化學反響中，原子核并不發生改變，只是核外電子運動狀態發生轉變。因此原子核外電子層的構造和電子運動的規律，特殊是原子外電子層構造，就成為化學領域中重要問題之一。 原子中核外電子的排布規律和運動狀態的討論以及現代原子構造理論的建立，是從對微觀粒子的波粒二象性的認識開頭的。 8.2氫原子構造的近代概念 8.2.1微觀粒子的運動特征 1.微觀粒子的波粒二象性 光的干預、衍射

26、現象表現出光的波動性，而光壓、光電效應那么表現出光的粒子性。稱為光的波粒二象性。光的波粒二象性可表示為= h/p= h /m 式中，m是粒子的質量，是粒子運動速度 p是粒子的動量。 1924年，法國理論物理學家德布羅依(de broglie lv)在光的波粒二象性的啟發下，大膽假設微觀粒子的波粒二象性是具有普遍意義的一種現象。他認為不僅光具有波粒二象性，全部微觀粒子，如電子、原子等也具有波粒二象性。 1927年，德布羅依的大膽假設就由戴維遜(davisson c j)和蓋革(geigerh)的電子衍射試驗所證明。圖8-1是電子衍射試驗的示意圖。當經過電位差加速的電子束a入射到鎳單晶b上，觀看散

27、射電子束的強度和散射角的關系，結果得到完全類似于單色光通過小圓孔那樣得到的衍射圖像，如下圖。這說明電子的確具有波動性。電子衍射試驗證明德布羅依關于微觀粒子波粒二象性的假設是正確的。 圖8-1電子衍射試驗 電子的粒子性只需通過下面試驗即可證明：陰極射線管內兩極之間裝一個可旋轉的小飛輪，當陰極射線打在小飛輪上，小飛輪即可旋轉，說明電子是有質量、有動量的粒子，亦即具有粒子性。 2.微觀離子運動的統計性 在經典力學中，一個宏觀粒子在任一瞬間的位置和動量是可以同時精確測定的。例如發出一顆炮彈，假設知道它的質量、初速及起始位置，依據經典力學，就能精確地知道某一時刻炮彈的位置、速度(或動量)。換言之，它的運

28、動軌道是可測知的。而對具有波粒二象性的微觀粒子那么不同，如今已證明：由于它們運動規律的統計性.我們不能像在經典力學中那樣來描繪它們的運動狀態，即不能同時精確地測定它們的速度和空間位置。 1927年海森伯(heisenberg w)提出了測不準原理(uncertainty principle)，xp=h x為粒子位置的不確定度， p 為粒子動量的不確定度。 由此可見，對于宏觀物體可同時精確測定位置和動量(或速度)，即不確定原理對宏觀物體事實上不起作用，而該原理卻很好地反映了微觀粒子的運動特征。說明具有波動性的微觀粒子與服從經典力學的宏觀粒子有完全不同的特點。 8.2.2 核外電子運動狀態描繪 一

29、、 波函數?和電子云 1.波函數 1926年，薛定諤依據波粒二象性的概念提出了一個描繪微觀粒子運動的根本方程薛定諤方程。薛定諤方程是一個二階微分方程： 當將這個方程用于氫原子時，求解這個方程，就能把氫原子系統的波函數?和能量e求出來。r是核與電子的間隔 ，代入上式，得到原子軌道和電子云的分布圖波函數的空間圖像。但求解過程很冗雜，下面只介紹求解得到的一些根本概念。 2.電子云 氫原子核外只有一個電子，設想核的位置固定，而電子并不是沿固定的軌道運動，由于不確定關系，也不行能同時測定電子的位置和速度。但我們可以用統計的方法來推斷電子在核外空間某一區域出現的時機(概率)是多少。設想有一個高速照相機能攝

30、取電子在某一瞬間的位置。然后在不同瞬間拍攝成千上萬張照片，假設分別觀看每一張照片，那么它們的位置各不一樣，似無規律可言，但假如把全部的照片疊合在一起看，就明顯地發覺電子的運動具有統計規律性，電子常常出現的區域是在核外的一個球形空間。如用小黑點表示一張照片上電子的位置，如疊合起來就如圖8-2所示。 離核愈近處，黑點愈密，它猶如帶負電的云一樣，把原子核包圍起來，這種想像中的圖形就叫做電子云，圖(a)電子在核附近出現的概率密度最大。概率密度隨r的增加而削減。圖(b)是一系列的同心球面，一個球面代表一個等 密度面，在一個等密度面上概率密度相等。圖中的數字表示概率密度的相對大小，同樣離核愈近，概率密度愈

31、大，其值規定為1。圖(c)是電子云的界面圖，它表示在界面內電子出現的概率(如95%以上)。 概率密度代表單位體積中電子出現的概率。 二、原子軌道和電子云的圖像 圖8-2 電子云和界面圖 電子運動的狀態由波函數來描繪，|2那么是電子在核外空間出現的幾率密度。處于不同運動狀態的電子，它們的各不一樣，其|2 也不同。 在波函數(r、?、?)=r(r)(?)(?)中，r(r)與r有關，可以用以爭論徑向的分布;其他兩個函數與電子出如今什么角度(?和?)有關，將兩個函數可以合并起來，用以爭論角度分布。 即令：(?)(?)=y(?、?) y(?、?)稱為角度波函數，于是波函數可以寫為 (r、?、?)= r(

32、r)y(?、?) 下面分別爭論原子軌道和電子云角度分布圖。波函數的角度局部是y(?、?)。假設以y(?、?)對?、?，作圖那么得到波函數的角度分布圖，假設以y2(?、?)對?、? 作圖，得到電子云的分布圖(即概率密度的分布圖)。 1. 的角度分布圖 原子軌道的角度分布圖的詳細作法是：從球極坐標原點動身，引出各條方向為 ?、? 的直線，取它們的長度等于相應的y(?、?)值，將全部這些直線的端點連起來，在空間形成的曲面即為原子軌道的角度分布圖。因為y(?、?) 只與l、m有關，與n無關。 2. |2的角度分布圖 如前所述，把|2在空間中的分布叫做電子云，它形象地表示電子在空間出現的概率密度的大小。

33、 把波函數的角度局部y(?、?)取平方后y2(?、?)對(?、?) 作圖就得到電子云角度分布圖。 電子云的角度分布圖與相應的波函數的角度分布圖是相像的，但有區分： 波函數的角度分布圖中y有正負，電子云的角度分布圖y2那么無正負。 而且由于y(?、?)1，取平方后其值更小，所以電子云角度分布圖稍“瘦長些。圖8-3是 s、p、d電子云的角度分布圖。 圖8-3 s、p、d電子云的角度分布圖 三、 四個量子數 要描繪原子中各電子的運動狀態，需用四個參數確定。 1.主量子數 n 主量子數 (主電子層數) n=1， 2， 3， 4， 5， 6，7， 電子層符號： k，l，m，n，o，p. 物理意義：主量子

34、數n是描繪電子離核的遠近程度的參數，電子運動的能量主要由主量子數n來打算，n值越大，電子的能量越高。 2.角量子數 l 角量子數 l 的取值為0，1，2，3，(n-1)， 在光譜學上分別以 s，p，d，f，表示。 意義：角量子數 l是描繪電子云樣子。 當n一樣時 ，不同的 l 值(即不同的電子云樣子)對能量值也稍有影響，且與 l值成正比，例如：當主量子數同為n時，有如下的關系：ens 3.磁量子數m 磁量子數m的量子化條件是取值0，1， 2， 3l。 磁量子數表示原子軌道在空間的一種伸展方向。l=0時，m只取一個值，即m=0，表示亞層只有一個軌道。當l=1時，m=0，1，px、py和pz這三種

35、不同伸展方向的軌道能量是一樣的 4.自旋量子數ms 電子除繞核運動外，其自身還做自旋運動。為了描繪核外電子自旋狀態，引入第四個量子數自旋量子數ms，依據量子力學的計算規定：ms只可能取+1/2和-1/2，用以表示兩種不同的自旋狀態，通常用正反兩個箭頭?和?來表示。 綜上所述，主量子數和角量子數打算原子軌道的能量;角量子數打算原子軌道的樣子;磁量子數打算原子軌道的空間取向或原子軌道的數目;自旋量子數電子運動的自旋狀態。也就是說，電子在核外運動的狀態可以用四個量子數來描繪。 例已知核外某電子的四個量子數n=2 l=1 m=-1 ms=+1/2 那么這是指其次電子層、p亞層2px 2py軌道上自旋方

36、向以+1/2為特征的那一個電子。 8.3多電子原子構造 8.3.1原子構造的周期性 一 、屏蔽效應和鉆穿效應 在原子軌道的能級圖上出現能級交叉的緣由，來源于屏蔽效應和鉆穿效應。下面分別介紹。 1.屏蔽效應 氫原子核外只有1個電子，這個電子僅受到原子核的作用，氫原子的波動方程可準確求解。但是在多電子原子中，每一個電子不僅受到帶z個電荷的原子核的吸引，而且還受到(z-1)個電子的排擠。故至今尚未能對除氫原子或類氫原子以外的微觀粒子運動方程準確求解，因此對多電子原子系統是實行近似的方法。 在多電子原子中，核電荷對某個電子的吸引力，因其它電子對該電子的排擠而被減弱的作用稱為屏蔽效應 令 z=z - ?i，其中z是有效核電荷數。?i 為屏蔽常數。 ?i 就是電子i受其他電子排擠而在核的吸引上要把核的正電荷扣除的局部。 2.鉆穿效應 由圖8-4中可知不同電子在離核r處球面上出現的概率大小不同。對于n較大的電子(例如3s，3p電子)，出現概率最大的地方離核較遠，但在離核較近的地方有小峰，說明在離核較近的地方電子也有出現的可能.也就是說外層電子可能鉆到內層出如今離核較近的地方，這種現象叫做鉆穿效應。 圖8-4 4s，3d電子云的徑向分布圖 二.