普通化学知识点总结(全)
3、1物质的结构与物质的状态 3、1、1原子结构
1、核外电子的运动特性核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不能用经典的牛顿力学来描述核外电子的运动状态。
2、核外电子的运动规律的描述由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数Ψ来描述核外电子的运动状态，以代替经典力学中的原子轨道概念。
(1)波函数Ψ(原子轨道)：用空间坐标来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态。
一个确定的波函数Ψ，称为一个原子轨道。(2)概率密度（几率密度）：Ψ2表示微观粒子在空间某位置单位体积内出现的概率即概率密度。(3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子出现的概率密度(Ψ2)分布规律的图形。黑点较密的地方,表示电子出现的概率密度较大,单位体积内电子出现的机会较多。(4)四个量子数:波函数Ψ由n、l、m三个量子数决定，三个量子数取值相互制约：1)
主量子数n的物理意义：n的取值：n=1,2,3，4……∞ , 意义：
第 1 页 共 1 页
表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离；确定单电子原子的电子运动的能量。n =1，2，3，4, ……∞， 对应于电子层K，L，M，N, 具有相同n值的原子轨道称为处于同一电子层。2)
角量子数ι: ι的取值：受n的限制，ι= 0,1,2……n-1 (n个)。意义：表示亚层，确定原子轨道的形状；对于多电子原子，与n共同确定原子轨道的能量。… ι的取值：1 ，2 ，3 ，4电子亚层：
s, p, d, f…… 轨道形状： 球形 纺锤形 梅花形 复杂图3－13) 磁量子数m: m的取值：受ι的限制， m=0 ,1,2……ι(2ι+1个)
。意义：确定原子轨道的空间取向。
ι=0， m=0， s轨道空间取向为1； ι=1, m=0 ,1， p轨道空间取向为3； ι=2, m=0 ,1,2 , d轨道空间取向为5；……n，ι相同的轨道称为等价轨道。s 轨道有1个等价轨道，表示为：
p轨道有3个等价轨道，表示为：
d轨道有5个等价轨道，表示为：……一个原子轨道是指n、ι、m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数Ψ
（n,ι,m），例如Ψ(1,0,0)代表基态氢原子的波函数。n 、ι、m取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子运动的一个
第 1 页 共 1 页
轨道。n、ι、m的取值与波函数：n=1(1个), ι=0,m=0, Ψ(1,0,0)n=2（4个）, ι={n=3(9个), ι={ n=4(16个)
……波函数Ψ数目＝n2 在一个确定的原子轨道下，电子自身还有两种不同的运动状态，这由mS确定、4)自旋量子数ms：
ms的取值：ms={ 意义：代表电子自身两种不同的运动状态(习惯以顺、逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态,可用↑↑ 表示自旋平行,↑↓表示自旋反平行。
这样n、ι、m、mS四个量子数确定电子的一个完整的运动状态,以Ψ（n,ι,m, mS）表示。
例：Ψ(1,0,0,+),Ψ(1,0,0,-)，Ψ(2,1,1,+)，
Ψ(2,1,1,:1s22s22p63s23p63s23p61s22s22p63s23p63d64S23d64s2
Fe3+:1s22s22p63s23p63d53s23p63d524Cr1S22S22P63S23P63d54S13d54S124Cr3＋:1S22S22P63S23P63d33S23P63d329Ｃu1S22S22P63S23P63d104S13d104S129Ｃu2
＋:1S22S22P63S23P63d93S23P63d9根据电子的排布，还可判断出轨道中未成对电子的数目。例：根据Fe原子的价电子构型3d64s2 ，判断其轨道图中，未配对的电子数。
↑↓↑↑↑↑↑↓3d64s2 可见未成对电子数为4。(3)原子、离子的电子式及分子结构式电子式:在元素符号周围用小黑点(或)来表示原子或离子的最外层电子的式子。例如:H、 Na、 、Mg、 、Ca、 :C: 分子结构式：用“Cl
第 1 页 共 1 页
普通化学知识点总结(全)
