第七章 原子的壳层结构 主要参考书： 褚圣麟编的《原子物理学》 杨福家编的《原子物理学》.

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1 第七章 原子的壳层结构 主要参考书： 褚圣麟编的《原子物理学》 杨福家编的《原子物理学》

2 内容：1. 元素性质的周期性变化 2. 原子的电子壳层结构 3. 原子基态的电子组态

3 第七章 原子的壳层结构 有关内容回顾 (n，l， ， ) 确定电子状态的量子数 1．主量子数 n
第七章 原子的壳层结构 有关内容回顾 (n，l， ， ) 确定电子状态的量子数 1．主量子数 n 确定原子中电子在核外空间运动轨道的大小和能量的高低。一般说来，n大，能量高，轨道半径大。 2．轨道角量子数 l l决定电子轨道的形状和角动量的大小，同时也与能量有关. n 相同时，l  大，能量 高。

4 3．轨道磁量子数 表示轨道角动量在外场方向的投影： 4．自旋磁量子数 表示自旋角动量在外场方向的投影：共2个。

5 各壳层所能容纳的最大电子数 1．n、l相同的次壳层： 2．n相同的主壳层：

6 将元素按核电荷数的大小排列起来，其物理、化学性质将出现明显的周期性。
7.1 元素性质的周期性变化 一．元素周期表 将元素按核电荷数的大小排列起来，其物理、化学性质将出现明显的周期性。 同族元素的性质基本相同。 玻尔：原子内的电子按一定的壳层排列，每一壳层内的电子都有相同的主量子数，每一个新的周期是从电子填充新的主壳层开始，元素的物理、化学性质取决于原子最外层的电子即价电子的数目。

7 7.2 原子的电子壳层结构 n、l相同的次壳层： n相同的主壳层：
7.2 原子的电子壳层结构 一．泡利不相容原理：在一个原子中，不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的状态(完全相同的四个量子数)。 n、l相同的次壳层： n相同的主壳层： 二．能量最小原理：电子按能量由低到高的次序填充各壳层 三．各元素的原子壳层结构 1．第一周期：从n=1的K壳层填起。 2．第二周期：从n=2的L壳层填起。 3．第三周期：从n=3的M壳层填起。

8 7.3 原子基态的电子组态 说明两点： ① 原子中的电子数等于原子序数。每一种原子，就核外电子部分说，是周期表中前一位元素的原子加一个电子而成的。 ② 原子的基态是原子能量最低的状态；它所有的电子都处在各自可能的最低能量状态中。按周期表顺序逐个增加的电子也尽可能填补在最低能量状态。

9 各种原子基态时的电子组态是根据有关资料和以上讨论的原则推断出来的。电子壳层按主量子数 n=1,2,3,4,5,6,7的数值分别称为K,L,M,N,O,P,Q层，这些名称起源于X射线谱。

10 举例说明： 第一周期：有两个元素：氢、氦 对于氢：只有一个电子，电子组态是1s,原子态为： 对于氦：有两个电子，电子组态是1s2，原子态 第二周期：有八中元素：锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、 氖 对于锂：有三个电子，电子组态：1s22s,原子态 对于铍：有四个电子，电子组态：1s22s2,原子态 对于硼、碳、氮、氧、氟、氖分别有1,2,3,4,5,6个2p电子 例如氖有10个电子，电子组态为：1s22s22p6,原子态：

11 第七章作业 ② 2+8+18+2+6+10=46 这个原子是：钯（Pd) 1、有两种原子，在基态时其电子壳层是这样填充的：① n=1 壳
层、n=2 壳层和 3s 次壳层都填满，3p次壳层填了一半。② n=1 壳层、n=2 壳 层、n=3 壳层及4s、4p、4d壳层都填 满，试问这是哪两种原 子？ 解：① n=1 壳层的电子数为：2 n=2 壳层的电子数为：8 3s 次壳层的电子数为：2 3p 次壳层的电子数为：6 故这个原子外有15个电子，这个原子是：磷 （P) ② =46 这个原子是：钯（Pd)

12 4、原子中能够有下列量子数相同的最大电子数是多少？ ①
2、原子的 3d 次壳层按泡利原理一共可以填多少电子？为什么？ 4、原子中能够有下列量子数相同的最大电子数是多少？ ① ② ③ n

13 谢谢大家