原子结构和分子结构剖析
分子和原子及原子的结构
分子和原子及原子的结构原子是物质的基本单元，由质子、中子和电子组成。
质子和中子集中在原子核中，而电子则围绕着原子核运动。
质子具有正电荷，中子没有电荷，电子具有负电荷。
这使得原子整体上是电中性的，因为质子的正电荷和电子的负电荷相互抵消。
原子的结构可以用量子力学描述。
量子力学是一种描述微观世界的物理学理论，可以解释电子在原子中的行为。
根据量子力学，电子不能只沿着特定的轨道运动，而是存在于不同的能级上。
能级是原子中电子能量的离散值。
每个能级都有一个最大容纳的电子数。
最内层最接近原子核的能级容纳最多的电子数为2，其次是8，以此类推。
这也解释了为什么元素的周期表中原子序数较小的元素比较稳定。
原子中的电子可以通过吸收或放出特定能量的光子来跃迁到不同的能级。
当电子吸收能量时，跃迁到较高的能级，当电子释放能量时，跃迁到较低的能级。
这解释了为什么原子能够吸收和发射特定波长的光线，即光谱现象。
分子是由两个或多个原子以共享电子形成的化学物质。
在分子中，原子通过成键共享电子以达到更稳定的状态。
存在多种类型的键，包括共价键、离子键和金属键。
共价键是最常见的一种键，它涉及原子之间的电子共享。
共价键可以是单键、双键或三键，具体取决于共享的电子数。
共价键形成后，形成的分子在空间中具有一定的结构和形状。
离子键是由正离子和负离子之间的相互吸引力形成的。
正离子失去了一个或多个电子，而负离子获得了一个或多个电子。
离子键是离子晶体的基础，如氯化钠（NaCl）。
金属键是由金属原子间的电子云形成的。
金属原子是以海绵状排列，它们的外层电子被共享，并围绕整个金属结构中的正离子运动。
这解释了金属的特殊性质，如导电性和可塑性。
总结起来，原子是物质的基本组成单位，由质子、中子和电子组成，并具有一定的结构和能级。
分子是两个或多个原子通过共享电子形成的化学物质。
理解原子和分子的结构对于理解化学的基本原理和性质至关重要。
原子与分子的结构
原子与分子的结构原子和分子是构成物质的基本单位，它们的结构对物质的性质和行为起着重要的决定性作用。
本文将从原子和分子的组成以及结构的角度来探讨原子与分子的结构。
一、原子的结构原子是物质的最小单位，由原子核和电子组成。
原子核位于原子的中心，由质子和中子组成，而电子则围绕原子核运动。
1. 原子核原子核由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子的质量几乎相同，都远大于电子的质量。
2. 电子电子是负电荷的基本粒子，质量很小。
电子围绕原子核以轨道运动，形成电子云。
电子云的轨道可以分为不同能级，每个能级可以容纳一定数量的电子。
二、分子的结构分子是由两个或多个原子通过化学键连接在一起形成的。
分子的结构包括原子的排列方式以及化学键的类型和角度。
1. 原子排列分子中原子的排列方式决定了分子的种类和性质。
不同原子可以通过共价键、离子键或金属键连接在一起形成分子。
2. 化学键化学键是原子之间的相互作用力，包括共价键、离子键和金属键。
- 共价键是通过原子间的电子共享形成的。
共价键可以分为单键、双键、三键等，共享的电子越多，化学键越强。
- 离子键是由带正电荷的离子和带负电荷的离子之间的电荷吸引力形成的。
离子键通常存在于正负离子化合物中。
- 金属键是金属原子间的电子云形成的。
金属键的特点是电子自由移动，使得金属具有良好的导电性和热传导性。
三、原子与分子间的相互作用原子和分子间存在着相互作用，这些相互作用对物质的性质和行为有着重要的影响。
1. 范德华力范德华力是分子间的吸引力，是由于分子之间的瞬时或短时极化而产生的。
范德华力对于非极性分子尤为重要，它影响着分子的状态、相变和溶解度等性质。
2. 氢键氢键是一种特殊的化学键，它是由于分子中氢原子与较电负的原子（如氧、氮、氟）之间的吸引作用形成的。
氢键在生物分子的结构和功能中起着重要的作用。
3. 离子间相互作用离子间相互作用是来自带电离子间的相互吸引力和排斥力。
离子间相互作用决定了离子晶体的结构和性质，也影响了溶液的电导性和溶解度等。
原子与分子结构
原子与分子结构原子与分子是构成物质的基本单位，它们的结构和性质对于理解物质的性质和化学反应过程至关重要。
本文将探讨原子与分子的结构，并介绍相关的概念和实验方法。
一、原子结构原子是物质的最小单位，由带正电荷的原子核和围绕核运动的带负电荷的电子组成。
原子核由质子和中子组成，而电子则以轨道的形式存在于核外。
下面我们将详细介绍原子的组成部分。
1.原子核原子核是原子的中心部分，质子和中子都存在于原子核中。
质子带有正电荷，质量约为1个质子质量单位。
中子不带电，质量也约为1个质子质量单位。
原子核的质量主要集中在质子和中子上。
2.电子轨道电子以轨道的形式存在于原子核外，轨道可以分为不同的能级。
电子的能级与能量有关，最内层能级的电子能量最低，随着轨道半径的增加，能级逐渐增加。
每个能级可以容纳一定数量的电子，一般为2n^2（n为该能级的编号）。
二、分子结构分子是由两个或多个原子通过化学键结合而成的，是物质存在的基本单位。
分子的结构决定了物质的性质和反应方式。
下面我们将介绍几种常见的分子结构。
1.共价键分子共价键是由两个非金属原子通过共用电子而形成的，它们共享电子对，稳定地结合在一起。
共价键分子可以形成线性、三角形、平面四边形等不同形状，如H2O分子呈V字形。
2.离子化合物离子化合物是由正离子和负离子通过离子键相互结合而成的。
正离子通常是金属原子失去一个或多个电子形成的，负离子则是非金属原子获得一个或多个电子形成的。
常见的离子化合物有NaCl和CaCO3。
3.金属晶体金属晶体是由金属原子通过金属键结合而成的。
金属原子之间形成电子“海”，共享自由电子。
金属晶体具有良好的导电性和延展性，如铜、铁等金属。
三、实验方法为了研究原子与分子结构，科学家们开发了一系列实验方法。
下面我们将介绍几种常见的实验方法。
1.质谱仪质谱仪可以用于测量和分析物质中的原子和分子的质量和相对丰度。
它利用原子或分子的质量对电磁场产生的偏转进行检测，从而得到它们的质量信息。
分子与原子及原子的结构
分子与原子及原子的结构分子和原子是构成物质的基本单位，它们之间存在着密切的关系。
在讨论分子和原子之前，首先要了解原子的结构。
原子是物质的基本粒子，由三种亚原子粒子组成，分别是质子、中子和电子。
质子和中子聚集在原子的中心，形成了原子核，而电子绕着原子核旋转。
质子具有正电荷，中子是中性的，而电子具有负电荷。
原子内部的质子数目和电子数目是相等的，因此原子整体呈现出电中性。
质子和中子的质量比较大，约为1.67×10^-27千克，而电子的质量相对较小，约为9.11×10^-31千克。
原子的大小通常以原子半径来衡量，原子半径的大小与原子核外层电子的分布有关。
电子在不同的电子壳层中运动，每个壳层都有其特定的能级。
原子外层的电子接近原子核，原子半径较小，而原子外层电子远离原子核，原子半径较大。
原子分为不同的元素，元素由具有相同质子数的原子组成。
质子数也叫做元素的原子序数，用符号Z表示，它决定了元素的化学属性。
例如，氢元素的原子序数为1，氧元素的原子序数为8当两个原子通过化学键结合在一起时，形成了分子。
分子是由两个或更多个原子通过共用电子形成的化学结构。
分子内部的原子通过化学键连接在一起，而分子之间的相互作用通过各种相互作用力实现。
分子可以是由相同元素的原子组成的，如氧气（O₂）或氮气（N₂），也可以是由不同元素的原子组成的，如水（H₂O）或二氧化碳（CO₂）。
分子的结构可以通过分子式来表示。
分子式是用元素符号和下标表示分子中原子的数量，例如，水的分子式为H₂O，表示一个氧原子和两个氢原子。
分子的结构也可以通过分子模型来表示。
分子模型是通过球和棒等形状的模型来展示分子内原子的位置和相互之间的连接关系。
总之，原子是物质的基本单位，由质子、中子和电子组成。
原子通过形成化学键而结合在一起，形成了分子。
分子可以由相同元素的原子组成，也可以由不同元素的原子组成。
通过了解原子的结构和分子的形成，我们可以更好地理解物质的构成和性质。
原子结构与分子结构
原子结构与分子结构原子结构与分子结构是化学中重要的基础概念。
原子是构成物质的基本单位，而分子则是由两个或多个原子组合而成的物质。
理解原子结构与分子结构对于理解化学反应、物质的性质以及化学实验等都至关重要。
本文将介绍原子结构与分子结构的基础知识，并探讨它们在化学中的重要性。
首先，让我们从原子结构开始。
原子是化学中最小的粒子，由细胞核和绕核电子组成。
细胞核位于原子的中心，它由质子和中子组成。
质子具有正电荷，中子没有电荷。
细胞核质量几乎集中在质子和中子上。
绕核电子围绕着细胞核运动。
电子带有负电荷，质量很小。
原子的质量几乎全部来自质子和中子，而原子的体积主要由电子决定。
原子按照电子数目的不同，可以分为各种元素。
化学元素是由具有相同原子数目的原子组成的物质。
元素以符号表示，比如氢元素的符号是H，氧元素的符号是O。
元素的周期表是根据元素的原子数目和性质编制的表格。
原子结构中的一个重要概念是原子壳层模型。
原子的电子分布在壳层中。
第一个壳层最多可以容纳2个电子，第二个壳层最多可以容纳8个电子，第三个壳层最多可以容纳18个电子。
原子最稳定的状态是壳层填满。
对于大多数元素，原子通过与其他原子形成化学键的方式来达到稳定的电子配置。
这种化学键在分子结构中发挥了重要作用。
我们现在来讨论分子结构。
分子是由两个或多个原子通过化学键结合而成的粒子。
分子中的原子可以来自同一元素（例如O2表示两个氧原子形成的氧分子）或不同元素（例如H2O表示一个氧原子和两个氢原子形成的水分子）。
分子的化学键可以是共价键、离子键或金属键。
共价键是原子间的电子共享。
原子通过共享电子来达到稳定的电子配置。
当两个原子共享一个电子对时，形成单共价键。
当两个原子共享两个电子对时，形成双共价键。
共价键非常稳定，原因是原子通过共用电子来填满最外层壳层。
共价键决定了分子的形状和化学性质。
离子键是通过离子间的电荷吸引力形成的。
一个离子失去一个或多个电子变为正离子，一个离子获得一个或多个电子变为负离子。
光谱学中的原子与分子结构解析
光谱学中的原子与分子结构解析光谱学是研究物质的光谱现象及其背后的原理和应用的学科，包括原子光谱学、分子光谱学、核磁共振光谱学、拉曼光谱学等。
在这些分支学科中，原子光谱学和分子光谱学是关注最为密切的，它们主要是研究物质在吸收、发射、散射光时所表现出来的光谱现象，从而对物质的结构进行解析。
一、原子光谱学原子光谱学是研究原子在特定的激发能量下所表现出来的吸收、发射光谱现象，从而确定原子结构的学科。
它的研究对象是单一的原子，而不是分子或化合物。
当原子受到能量激发时，一部分电子从基态跃迁到高能态，能量差等于激发光的能量。
当电子从高能态回到基态时，会放出与能量差相等的光，这种现象被称为发射光谱。
而原子吸收光谱则是指原子受到特定波长的光照射后，吸收了光中的能量，电子从基态跃迁到高能态的过程。
原子光谱学的研究成果与应用广泛，如在地球化学研究、天文学研究、制备新材料等领域都有着广泛的应用。
将原子光谱学与其他分析方法结合使用，可以通过检测样品中特定元素的光谱特征，定量分析样品中的元素含量，甚至可以检测微量元素的存在。
二、分子光谱学分子光谱学是研究分子在吸收、散射和发射光时的光谱现象，从中分析分子结构及其动力学过程的学科。
分子光谱学是诸多分析方法的基础，包括紫外可见吸收光谱、荧光光谱、红外光谱、传统拉曼光谱、共振拉曼光谱等。
荧光光谱是一种非常常见的分子光谱分析方法，它指的是在分子受到激发后，电子从分子内部的振动、转动或电子激发能级跃迁到高能态，然后跃迁到低能态时，放出荧光。
荧光光谱可以用来研究分子中特定基团的位置及其化学性质、离子化/去离子化的过程、接触荧光、扩散和分子自由体积等许多信息。
红外光谱则是专门研究分子中化学键振动的光谱方法，它是化学分析中最重要的技术之一。
红外光谱特别适用于研究有机化合物，特别是蛋白质、核酸和多糖等生物大分子。
通过离子键、共价键的伸缩振动、变角振动，可以解析出分子化学键的类型、极性、长度，从而揭示分子的化学结构，研究分子体系的构象变化规律、反应中间体及转移状态等。
小学科学课堂中的分子和原子结构解析
原子：物质的基本组成 单元，由质子、中子和 电子构成，具有特定的 核电荷数和核外电子数。
分子和原子的组成
分子由两个或多个 原子组成，它们通 过化学键连接在一 起。
原子由位于原子中 心的原子核和核外 电子组成，原子核 又由质子和中子组 成。
分子和原子的组成 是构成物质的基本 单位，对物质的性 质和变化起着至关 重要的作用。
物理性质：原子具有不同的质量和大小，可以通过光谱分析等方法研究其能级和跃迁。
同位素：具有相同质子数和不同中子数的原子互为同位素，它们的物理性质和化学性质略有 不同。
放射性：某些原子能够自发地放出射线，这种现象称为放射性，这种原子被称为放射性原子 或放射性核素。
原子中的能量状态和跃迁
原子中的能量 状态：原子中 的电子在不同 的能级上运动， 形成不同的能
量状态。
电子跃迁：电 子在不同能级 之间跃迁，吸 收或释放能量， 产生光谱线。
跃迁类型：自 发跃迁、受激 跃迁和诱导跃
迁。
能量守恒：在 跃迁过程中， 总能量保持不
变。
分子和原子的 应用
分子和原子在化学反应中的作用
分子和原子是化学反应的基本单元，它们通过结合、分离和重新组合来形 成新的物质。
在化学反应中，分子和原子通过电子转移、共价键的形成和断裂等方式相 互作用。
小学科学课堂 中的教学策略
教学方法和手段
实验探究：通过实验 引导学生观察、思考 和探究分子和原子结 构
模型制作：让学生动 手制作分子和原子的 模型，增强感性认识
互动讨论：组织学生 进行小组讨论，交流 观点，加深理解
信息技术应用：利用 多媒体课件、动画等 信息技术手段辅助教 学，提高学生的学习 兴趣和理解能力
分子结构解析
量子物理学原子和分子的结构
量子物理学原子和分子的结构量子物理学是研究微观世界的一门学科，它揭示了原子和分子的奇妙结构和行为。
本文将探讨量子物理学所揭示的原子和分子的结构，并解释其对现代科学和技术的重要性。
一、原子的结构原子是最基本的化学构建单元，由原子核和绕核运动的电子组成。
根据量子力学理论，原子的电子只能在特定的能量级中存在，这些能级被称为电子壳层。
电子壳层由能量不同的电子轨道组成，分别表示为K、L、M、N 等。
每个轨道可以容纳一定数量的电子：K壳层最多容纳2个电子，L 壳层最多容纳8个电子。
电子填充壳层的规则遵循"能级最低、容量最大"的原则。
在原子核周围的不同轨道中，电子以波粒二象性展现出粒子特性和波动特性。
量子力学方程描述了电子的波函数，它用于计算电子在不同轨道的概率分布。
原子的结构还包括原子核，由质子和中子组成。
质子带正电，中子带中性。
原子核的质量和电荷决定了元素的性质，包括原子序数（或核电荷数）、质量数等。
二、原子间的化学键原子通过化学键结合成分子和化合物。
在传统的描述中，化学键被理解为共用、脱质子和离子键等几种类型。
然而，根据量子力学的观点，化学键的形成涉及原子轨道叠加和电子配对。
共用键是由两个原子的轨道重叠和电子共享形成的，它们共享的电子使得原子之间形成更为稳定的结构。
离子键是通过电子的转移形成的。
一个原子捐赠一个或多个电子给另一个原子，形成带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子。
这种电子转移导致形成离子结晶。
三、分子的结构分子由两个或多个原子通过化学键连接而成，具有独特的结构和性质。
分子的结构取决于化学键的类型和原子的排列方式。
在量子力学的框架下，我们可以通过分子轨道理论来描述分子的结构和性质。
分子轨道是原子轨道的线性组合，代表了电子在整个分子中的分布。
分子轨道理论提供了对分子键长、键角和分子能级等性质的定量解释。
通过计算和实验技术，我们可以获得分子的几何结构和电子密度分布。
四、量子力学的应用量子物理学的原子和分子结构理论不仅仅是一种理论模型，更是实际应用的基础。
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4 2
Spectrum experimental order
5 1
[Ar] 3 d
4
4s
2
[Ar] 3 d
5
4s
1
[Kr] 4 d
9
5s
2
[Kr] 4 d [Ar] 3 d
2
5s
10 1
[Ar] 3 d
9
4s
4s
10 1
Ag
Au
[Kr] 4 d
S
N
描述一个电子的运动状态，要用四个量子数： n ， l ， m ， ms 同一原子中，没有四个量子数完全相同的两 个电子存在。
描述电子运动状态的方法— 四个量子数 轨道运动 n l m
核外电子运动 自旋运动
ms
与一套量子数（n, l, m, ms)及其能级(Ei)相对应 取值要合理 3, 3，1, 1
如 l = 3，则 m = 0， 1， 2， 3， 共 7 个值。 ◆ 同一n值下l 值相同而m值不同的轨道互为等价(简并)轨 道 m l 轨道数 s 0(s) 0 1 p 1(p) ＋ 1 0 －1 3 2(d) ＋2 ＋1 0 －1 －2 5 d 3(f) ＋3 ＋2 ＋1 0 －1 －2 －3 7 f
近似能级图
◆ n 值相同时,轨道能级则 由 l 值决定, 例: E(4s)< E(4p) < E(4d) < E(4f ). 这种现象 叫 能级分裂. ◆ l 值相同时, 轨道能级只 由 n 值决定, 例: E(1s) < E(2s) < E(3s) < E(4s ) ◆ n和l都不同时，按 n+0.7l： 如E(4s) ＜ E(3d ), E(5s) ＜ E(4d),E(6s)＜ E(4f)<E(5d),
钻穿效应
• 在原子核附近出现的概率较大的电子,可更 多地避免其余电子的屏蔽,受到核的较强的 吸引而更靠近核,这种进入原子内部空间的 作用叫做钻穿效应（penetration effect). • 钻穿能力： ns > np > nd > nf • 能级分裂结果： Ens <Enp < End < Enf • 与屏蔽效应相反,外层电子有钻穿效应。外 层角量子数小的能级上的电子,如4s电子能 钻到近核内层空间运动,这样它受到其他电 子的屏蔽作用就小,受核引力就强,因而电子 能量降低,造成E(4s) ＜E(3d) 。
5
2 2 6 2 6 10 1 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Cu 的电子分布式： 29
｝
1
洪德规则 的特例
2.外层电子分布式(简称外层电子结构)
化学反应中有电子增减的电子层，称之。
2 2 6 2 6 2 2 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Ti ： 又如： 22
Ti4+： 3s23p6
离子键理论：(1916年柯塞尔提出) 1）当活泼金属的原子与活泼的非金属原子相互 化合时，均有通过得失电子而达到稳定电子构型 的倾向； 2）原子间发生电子转移而形成具有稳定结构的 正负离子，正负离子之间依靠静电作用相互吸引， 形成离子键。 例如，NaCl的形成
nNa [ Ne]3s nNa (2s 2 2 p 6 )
14
5s
9 2
[Kr] 4 d
14
5s
10 1
[Xe] 4 f
5d
6s
[Xe] 4 f
5d
6s
●核外电子分布方式和外层电子分布式
1.电子分布(方)式— 多电子原子核外电子分布的表达式。 (遵从核外电子分布的三个原理) 例， 22Ti的电子分布式为： 1s 22s 22p6 3s 2 3p 64s 23d2 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
E
A qualitative energy-levels diagram for many-electron atoms
6.3.2原子核外电子排布 1.保里不相容原理(Pauli exclusion principle)：
同一原子中不能存在运动状态完全相同的电子, 即同一原子中不能存在四个量子数完全相同的电子.
n
电子层 名称 电子层 符号
1
第一 层
2
第二 层
3
第三 层
4
第四 层
5
第五 层
6
第六 层
7
第七 层
K
L
M
N
O
P
Q
l
角量子数( ) 在同一电子层内，电子的能量也有所差别，运动 状态也有所不同，即一个电子层还可分为若干个 能量稍有差别、原子轨道形状不同的亚层。角量 子数就是用来描述原子轨道或电子云的形态的。l 数值不同，原子轨道或电子云的形状就不同，l取 值受限制，取从0到n-1的正整数。 n 1 2 3 4
2
1s 25Mn：
2
2s 2p 3s 3p 3d 4s
2
6
2
6
5
2 2 6 2 5 Cl ： 1s 2s 2p 3s 3p 17 2 2 6 2 4 S ： 1s 2s 2p 3s 3p 16
3s23p63d5 Mn2+： Cl- ：3s23p6 S2-： 3s23p6
一 离子键的形成（p144）
Pauling,L.C.(1901-1994)
3. 洪德规则 (Hund’s rule)： 能量相同的轨道称为简并轨道。在简并轨道排布 电子时，总是尽先占据不同轨道，且自旋平行。
例如： 3d5 4 s2
Mn (a) [Ar]
(b) [Ar] 洪德规则结果
(1)电子总数为偶数的原子(分子和离子)也可能 含有未成对电子实验测定：顺磁性—有未成对电 子；反磁性—无未成对电子 (2)s、p、d 和f亚层中未成对电子的最大数目为 1、 3 、 5和 7；
通常把n、l、m都确定的电子运动 状态称原子轨道，因此s亚层只有一个
原子轨道，p亚层有3个原子轨道，d亚
层有5个原子轨道，f亚层有7个原子轨 道。磁量子数不影响原子轨道的能量。
例如l相同的3个p轨道、5个d轨道、7个
f轨道都是简并轨道。
自旋量子数 ms
◆ 描述电子绕自轴旋转的状态 ◆ 自旋运动使电子具有类似于微磁体的行为 ◆ ms 取值+1/2和-1/2，分别用↑和↓表示 N S 想象中的电子自旋: ★ 两种可能的自旋方向: 正向(+1/2)和反向(-1/2) ★ 产生方向相反的磁场 ★ 相反自旋的一对电子, 磁场相互抵消.
6.3.1 屏蔽效应和钻穿效应
中心力场模型的近似处理方法:把多电子原子中其 余电子对指定的某电子的作用近似地看作抵消 一部分核电荷对该指定电子的吸引。即Z变成 （Z-σ ）， σ 称屏蔽常数， （Z-σ）称有效核 电荷， 用Z*表示。 屏蔽效应(Screening effect) 由于其他电子对某 一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷，从 而引起有效核电荷的降低，削弱了核电荷对该 电子的吸引，这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效 应。
主量子数是描述核外电子距离核的远近，电子离核由 近到远分别用数值n=1,2,3,…有限的整数来表示，而且， 主量子数决定了原子轨道能级的高低，n越大，电子的能 级越大，能量越高。n是决定电子能量的主要量子数。n 相同，原子轨道能级相同。一个n值表示一个电子层，与 各n值相对应的电子层符号如下：
主量子数(n)
n， 4 4 4 4 4 4 4 l， m， 3 0 3 －1 3 1 3 －2 3 2 3 －3 3 3 ms 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 n， 4 4 4 4 4 4 4 l， m， 3 0 3 －1 3 1 3 －2 3 2 3 －3 3 3 ms －1/2 －1/2 －1/2 －1/2 －1/2 －1/2 －1/2
m 决定原子轨道的空间取向。 n 和 l 一定的轨道，如 2 p 轨道（ n = 2 ，l = 1 ） 在空间有三种不同的取向。
y z
x
每一种 m 的取值，对应一种空间取向。
m 的不同取值，或者说原子轨道的不同空间取向， 一般不影响能量。3 种不同取向的 2 p 轨道能量相同。 是能量简并轨道，或者说 2 p 轨道是 3 重简并的。
2
磁量子 数 (m )
亚层轨道数 (2l+1) 电子亚层轨 道数n2
1
1 1 1 4 3 1
1 1
111
2
5
2 23
5 7
3 9
1
3 16
6.3多电子原子核外电子的运动状态 •除氢原子外，其它元素的原子核外 都不是一个电子，这些原子统称为 多电子原子。 •核外电子遵守什么运动规律 •电子层结构和周期表的关系
在四个量子数中，n、l、m三个量子数可确定电 子的原子轨道；n、l两个量子数可确定电子的 能级；n这一个量子数只能确定电子的电子层。
• 表 n、l和m的关系
主量子数(n) 电子层符号
1
角量子数(l) 电子亚层符 号
K 0 1s 0
3 4 L M N 0 1 0 1 2 0 1 2 3 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 0 0 0 0 0 0 0 0 0
l
l
0
0 ，1
0 ，1 ，2
0 ，1 ，2 ，3
每个值代表一个亚层。第一电子层只有一 个亚层，第二电子层有两个亚层，以此类推。 亚层用不同符号来表示。角量子数、亚层符号 及原子轨道形状的对应关系如下：
l 0 1 2 3 亚层符号 s 原子轨道 或 圆球形 电子云形 状
p
哑铃形
d
花瓣形
f
花瓣形
s 轨道(l = 0, m = 0 ) :
f 轨道 (l = 3, m = +3, +2, +1, 0, -1, -2,-3 ) :