【技士/师证考试宝典】第一篇 物理基础1物质结构

一、原子的核外结构

一、原子的核外结构


    物质由原子组成,每一原子均由原子核及核外电子组成,组成原子核的有中子和质子电子沿一定的轨道绕核旋转。笼罩在核外的带负电荷的云称为
电子云电子常出现的地方,就是电子云密度最大的地方。


   (一)量子数

    1.主量子数n  原子核外的电子云分层排布的,电子壳层可用主量子数表示。主量子数n123……等值时,相应的电子壳层可KLMNOPQ等符号表示迄今为止,只发现了7个电子层!


n越大,电子离核越远,能级越高。故主量子数是决定原子能级的主要因素。

    2.角量子数L  原子中的任何一个电子在原子核附近出现的几率大小是有规律的,所以电子云的大小形状也是有规律的。同一电子壳层中电子具有的能量及运动形式不同,又分为若干电子亚层,由角量子数L决定。n确定后,L可取012……n1),有n个不同的值。对应的电子亚层分别用spdfgh等符号表示。原子的电子排布式1s22s22p4。(注:原子轨道类型字母后的数字为电子个数)对于某元素原子的核外电子排布情况,先确定该原子的核外电子数(即原子序数、质子数、核电荷数),如24号元素铬,其原子核外总共有24个电子,然后将这24个电子从能量最低的1s亚层依次往能量较高的亚层上排布,只有前面的亚层填满后,才去填充后面的亚层,每一个亚层上最多能够排布的电子数为:s亚层2个,p亚层6个,d亚层10个,f亚层14个。同一层中,各亚层的能量是按spdf的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序:

1s

2s

2p3s

3p4s

3d4p5s

4d5P6s

4f5d6p7s

·····



角量子数L确定后,其量子轨道平面可有2L1个不同的取向。角量子数对原子能级也有一定影响

    如果原子中的某个电子处在主量子数n3,角量子数L2的量子态上,则这个电子在M壳层的d亚层上,通常称这种状态为3d。相反,若电子所处的状态为4s,则电子处在N壳层的第s亚层上,这个量子态的主量子数n4,角量子数L0

另外还有磁量子数
(决定轨道量子数)和自旋量子数  (决定电子的自旋状态),它们的取值分别是

当n=3时,求轨道数。


    (二)核外电子的排布    按照玻尔理论,核外电子因离核远近不同而具有不同的壳层,主量子数为
n的壳层可容纳的电子数为:

可见,半径最小的壳层叫K层(n1),最多容纳2个电子;愈外面的壳层可容纳的电子数愈多。但最外层电子数最多不超过8个。

常考点:电子层可容纳最多电子的数量为2n²

K层为第一层,最多容纳2个电子

L层为第二层,最多容纳8个电子

M层为第三层,最多容纳18个电子

N层为第四层,最多容纳32个电子

····


 

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