原子結構（第三課時）河南省淮陽中學：夏偉回顧：核外電子的運動狀態和排布規律實驗核外電子的運動狀態核外電子的排布規律表示方法原子光譜能量量子化能層能級原子結構示意圖構造原理電子排布式新的問題不同能級中最多可容納電子數為什么不同？能級spdf最多可容納電子數261014原子結構理論的發展III如何表示核外電子的運動狀態？原子結構理論的發展III核外電子的運動特點運動特點宏觀物體核外電子質量很大很小位置可測不可以同時測定速度可測軌跡可以描述不能準確描述原子結構理論的發展III核外電子的運動特點運動特點宏觀物體核外電子質量很大很小位置可測不可以同時測定速度可測軌跡可以描述不能準確描述原子結構理論的發展III薛定諤方程1926年奧地利物理學家薛定諤提出：可以用一個數學方程描述核外電子的運動狀態，為近代量子力學奠定了理論基礎。薛定諤原子結構理論的發展III核外電子的運動特點量子力學指出：一定空間運動狀態的電子并不在玻爾假設的線性軌道上運動，而是在核外空間各處都可以出現，只是出現的概率不同。原子結構理論的發展III核外電子運動空間的不確定性與概率原子結構理論的發展III概率密度分布圖與電子云圖左圖是氫原子1s電子的概率密度分布圖。小點是1s電子在原子核外出現的概率密度的形象描述。原子結構理論的發展III概率密度分布圖與電子云圖原子結構理論的發展III概率與概率密度

原子結構理論的發展III概率密度分布圖與電子云圖氫原子1s電子的電子云圖原子結構理論的發展III電子云圖與電子云輪廓圖1s電子的電子云輪廓圖繪制過程將出現概率90%的空間圈出來原子結構理論的發展III相同原子的s電子的電子云輪廓圖你能發現什么規律？原子結構理論的發展III相同原子的s電子的電子云輪廓圖不同能級s電子的電子云形狀一致，均為球形。原子結構理論的發展III相同原子的s電子的電子云輪廓圖能層越高，s電子的電子云半徑越大。原子結構理論的發展III2py電子云原子結構理論的發展IIIpx、py、pz的電子云輪廓圖原子結構理論的發展IIIpx、py、pz的電子云輪廓圖原子結構理論的發展III原子軌道量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態稱為一個原子軌道。原子結構理論的發展III不同能級中的原子軌道數量請填寫下表，并預測d、f能級中的原子軌道數量。能級spdf最多可容納電子數261014原子軌道數單軌道容納電子數原子結構理論的發展III不同能級中的原子軌道數量請填寫下表，并預測d、f能級中的原子軌道數量。能級spdf最多可容納電子數261014原子軌道數1357單軌道容納電子數2222小結請整理能層、能級和原子軌道之間的關系，并填表。能層能級原子軌道數原子軌道符號電子云輪廓圖形狀取向K1s——L2s——2pM3s——3p3d——————小結請整理能層、能級和原子軌道之間的關系，并填表。能層能級原子軌道數原子軌道符號電子云輪廓圖形狀取向K1s11s球形——L2s12s球形——2p32px、2py、2pz啞鈴形相互垂直M3s13s球形——3p33px、3py、3pz啞鈴形相互垂直3d5——————新的問題

每個原子軌道中最多可容納兩個電子，那么這兩個電子的運動狀態有什么差異呢？原子結構理論的發展IV鈉原子光譜實驗原子結構理論的發展IV氫原子光譜實驗原子結構理論的發展IV斯特恩-蓋拉赫實驗原子結構理論的發展IV斯特恩-蓋拉赫實驗原子結構理論的發展IV電子自旋1925年，烏倫貝克和哥德斯密根據實驗事實提出假設：電子除了空間運動狀態外，還存在一種運動狀態叫自旋。原子結構理論的發展IV電子自旋

電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反，常用上下箭頭（“↑”“↓”）表示自旋相反的電子。總結（1）核外電子在原子核外的運動空間具有不確定性（2）核外電子在原子軌道中運動，可用電子云表示（3）核外電子在原子核外的運動包括空間運動和電子自旋回顧：核外電子的運動狀態和排布規律實驗核外電子的運動狀態核外電子的排布規律表示方法原子