关于[化学概论——原子结构（五）]的字幕: 段落(1):好 原子轨道 段落(2):我们有了初步的印象了 段落(3):那么我们现在看看 段落(4):电子云的角度分布 段落(5):有了原子轨道 段落(6):你理解电子云相对就容易了 段落(7):刚才我们是用了pz轨道 段落(8):现在我来看看pz电子云如何 段落(9):我们看 还是刚才 段落(10):我pz轨道计算的那些数 段落(11):我把这个角度分布函数 段落(12):我把它平方一下 段落(13):大家看 一平方 段落(14):这个正负值怎么样 段落(15):都变成正值了 段落(16):这个小数一平方怎么样 段落(17):数更小了 段落(18):所以你看这个电子云 段落(19):比刚才那原子轨道怎么样 段落(20):长的就瘦 是不是 段落(21):我们把它也画出来 段落(22):我们发现是什么呢 段落(23):你看 它在xy的这个平面上 段落(24):坐标轴的这个平面上 段落(25):它是两个相切的鸡蛋 段落(26):像不像两个鸡蛋 段落(27):刚才那是两个球 圆的球 段落(28):这是两个相切的鸡蛋 段落(29):你说你为什么瘦了 段落(30):因为它三角函数都是小数值 段落(31):小于0 小于1的 段落(32):所以它一平方完了都 瘦了 段落(33):而且那正负号还有吗 没了 段落(34):因为平方了 因为平方了 段落(35):因此 按照这样的方法 段落(36):我们得到了s电子云的 段落(37):角度分布图大家看 段落(38):是一个球 段落(39):那么这种图形 段落(40):我们在书上 段落(41):也都能够看得到 段落(42):也都能够看得到 段落(43):所以 s电子经常出现的区域 段落(44):是一个什么呢 段落(45):在原子核外的一个球形的空间 段落(46):一个球形的空间 段落(47):那么这个p电子云呢 段落(48):刚才我们已经看了pz了 段落(49):它是在z轴上 段落(50):pz电子云是在z轴上出现的 段落(51):概率最大 段落(52):所以它是两个相切的鸡蛋 段落(53):也有叫做两个相切的哑铃 段落(54):我们给了px py pz的 段落(55):电子云的情况 段落(56):那么这是l等于1的状态 段落(57):只要是p轨道 就这三种 段落(58):无论n等于几 它都是这样子 段落(59):那么只要l等于0 段落(60):s电子 无论n等于几 段落(61):它都是球形 段落(62):那么以此类推 段落(63):l等于2的状态 段落(64):是d电子 段落(65):d电子云我们看 段落(66):这没有正负号了 段落(67):而且要瘦一点了 段落(68):而且要瘦一点了 段落(69):那么它的形状 段落(70):跟原子轨道的形状 段落(71):还是类似的 段落(72):只是l等于2的状态 段落(73):l等于2的状态 段落(74):好 这是l等于3的状态 段落(75):这叫f电子云 段落(76):这个不要求大家记 段落(77):只给大家一般的 段落(78):教科书上也没有 段落(79):这是我们给大家多提供一点 段落(80):这个不要求大家记 段落(81):但是你注意了 段落(82):l等于3的时候 段落(83):你看这f电子云有几种状态 段落(84):它有七种 段落(85):刚才l等于2是5种 段落(86):l等于1是3种 段落(87):l等于0是1种 段落(88):这也是有原因的 段落(89):我们后边再讲 段落(90):好 最后 我们来看一下 段落(91):这两张图 段落(92):原子轨道跟电子云的比较 段落(93):这两张图 段落(94):是我们这一小节的重点 段落(95):你要弄清楚 段落(96):它们的位置 段落(97):这个原子轨道的正负号 段落(98):也要弄清楚 段落(99):这个在化学键那一章里边 段落(100):是非常有用的 段落(101):那么这张图 段落(102):这两张图形状相似 段落(103):只是胖瘦不一样 段落(104):因为一个是绝对值的平方 段落(105):正负号不同 段落(106):原子轨道有正负号 段落(107):那个表示的是函数值的正负 段落(108):不代表电荷 段落(109):电子云没有正负号 段落(110):因为它这函数值都平方了 段落(111):函数值都平方了 段落(112):好 这是给你们把这个电子云 段落(113):跟原子轨道的分布 段落(114):讲了一下 段落(115):是把这个波函数ψ 段落(116):把它分成了两个部分 段落(117):一个径向部分 一个角度部分 段落(118):那么这个就说 段落(119):波函数它到底什么样子 空间 段落(120):这个实际上 段落(121):要把这个径向分布 段落(122):跟角度分布结合在一块 段落(123):那么这个值呢 段落(124):我想呢 就说这个样子 段落(125):也不是我们教材里要求的 段落(126):这个大家可以课下去看一看 段落(127):因为将来你们高年级的 段落(128):可能会接触到这些 段落(129):你比如说 段落(130):这是结构化学里边 段落(131):电子云的黑点图 段落(132):你注意了 在这你看了这些图 段落(133):有助于你对前面的理解 段落(134):你看3s电子云 段落(135):它是有3个圈啊 段落(136):那么3p它是有两个哑铃 段落(137):两个相切的 段落(138):2p你看这是一个 段落(139):到3p这就是两个 段落(140):到4p就是3个 段落(141):那么这有等密度曲线 段落(142):这些就是给大家看看 段落(143):这不是教学里要求了 段落(144):高年级的课程里边会有这些 段落(145):这是界面图 段落(146):这是综合了径向分布 段落(147):跟角度分布在一起 段落(148):通过计算画出来的 段落(149):这将来是你们结构化学里边 段落(150):会看到这个 段落(151):那么这是网格的立体图 段落(152):这也结构化学里边 段落(153):通过计算画出来的 段落(154):这是轮廓图 段落(155):这个太形象了 段落(156):你看 这2s电子什么样 段落(157):里边有一个第一电子层1s 段落(158):外边还有一个2s 段落(159):那到3s 有1s 2s 3s 段落(160):它有三层 对吧 段落(161):那么这个3p 段落(162):你看里边有一个 2p 段落(163):外边包了一个3p 段落(164):所以这些 段落(165):我想 通过前边讲 段落(166):再通过后边的 段落(167):实际的空间分布的这个图象 段落(168):那么你对原子轨道电子云的形状 段落(169):应该有个初步的了解了 段落(170):但是现在你还不知道 段落(171):四个量子数跟这个 段落(172):我们所画的这些之间 段落(173):到底是一个什么关系 段落(174):好 我们前边第二个问题 段落(175):我们了原子轨道的这个 段落(176):径向分布 原子轨道的角度分布 段落(177):和电子云的角度分布图 段落(178):那么在前边提到了 段落(179):s电子 p电子 段落(180):或者叫做s状态 段落(181):p状态 d状态 段落(182):这些 s p d它们的 段落(183):取的这个l取值是不一样的 段落(184):n l和m这三个量子数 段落(185):也叫参数 段落(186):是我们人为定的 段落(187):那么这些参数之间 段落(188):就说n l和m 段落(189):它们之间是个什么关系呢 段落(190):前边我们没有说 段落(191):但是我们已经看出一点名堂 段落(192):那么现在我们要讲一讲 段落(193):专门来讲讲 段落(194):这四个量子数之间 段落(195):到底是个什么关系 段落(196):前边我们已经知道 段落(197):用n l和m三个量子数 段落(198):确定下来了 段落(199):就能够确定一种原子轨道 段落(200):也就说电子在原子核外的 段落(201):一种运动状态 段落(202):就说 三个量子数之外 段落(203):那么后来呢 段落(204):根据实验和理论的要求 段落(205):又人为的引入了一个 段落(206):描述电子自旋特征的量子数 段落(207):叫做ms 段落(208):那么这四个量子数 段落(209):n l m和ms 段落(210):它们对描述核外的 段落(211):这个电子的运动状态 段落(212):以及确定这个电子 段落(213):它所具有的能量 段落(214):这个原子轨道或电子云的形状 段落(215):以及在空间的伸展方向 段落(216):都能够确定下来 段落(217):所以这四个量子数呢 段落(218):对于 就说核外电子的运动状态 段落(219):是非常重要的 段落(220):下边我们分别来介绍一下 段落(221):我们先看 段落(222):最早玻尔理论里边 段落(223):它首先引入的是n这个值 段落(224):这个量子数 段落(225):我们管n叫什么呢 段落(226):叫做主量子数 段落(227):n它的主要作用 段落(228):功能是什么呢 段落(229):那就是说 段落(230):它是决定于电子层数的 段落(231):比如说n等于1 段落(232):表示第一电子层 段落(233):n表示二表示第二电子层 段落(234):用它来描述 段落(235):你这个电子距离原子核的远近 段落(236):距离原子核的远近 段落(237):那么这个n的取值 段落(238):要求是什么呢 段落(239):除了0以外的 段落(240):所有的正整数都可以 段落(241):所以最小的 是n等于1 段落(242):最小的是n等于1 段落(243):那么相对于n等于1 段落(244):就表示第一电子层 段落(245):n等于2表示第二电子层 段落(246):相对于这个1 2 3 4 段落(247):它的光谱符号是什么呢 段落(248):就说这些电子 段落(249):它在哪一电子层上 段落(250):这些现在都是打光谱打出来的 段落(251):那么相对于光谱符号 段落(252):n等于1 第一电子层 段落(253):它的光谱符号是大写的k 段落(254):那么2 3 4 段落(255):相对应的符号是什么呢 段落(256):l m n o p q 段落(257):这一些就说 段落(258):n代表电子层数的这些光谱符号 段落(259):在实际的应用当中 段落(260):用的不是太多 不是太多 段落(261):但是大家也要知道 段落(262):有时候你在教材上 段落(263):画面它说 k层 段落(264):k层是什么 段落(265):就表示n等于1的第一电子层 段落(266):那么就是n的取值范围 段落(267):大家一定要清楚 段落(268):这个没有什么难的 好记 段落(269):关键就说 段落(270):这个主量子数n 段落(271):它除了是决定电子层数的 段落(272):表示电子离核的远近以外 段落(273):它还有什么作用呢 段落(274):还有什么作用呢 段落(275):还决定于这个电子的能量 段落(276):当然 你这个电子 段落(277):距离原子核越远 段落(278):这个能量是越高的 段落(279):这个能量是越高的 段落(280):但是你注意 段落(281):没有说主量子数 段落(282):n是决定电子能量高低的 段落(283):绝对因素 段落(284):没有这么说 段落(285):是起主要作用的 段落(286):那么一定还有其他的因素 段落(287):一会我们会讲到 段落(288):角量子数l 段落(289):也对能量有关系 起作用 段落(290):好 那么主量子数n的第二个作用 段落(291):就说它是决定 段落(292):电子能量高低的一个主要因素 段落(293):那么对于原子核外电子 段落(294):我们知道氢原子 段落(295):原子核外就一个电子 段落(296):氦原子 氢完了第二号元素 段落(297):原子序数为2的 段落(298):第二号元素 氦 段落(299):氦外边两个电子 段落(300):如果是氦离子 段落(301):丢掉一个电子 段落(302):外边也是一个电子 段落(303):那么第三号元素 锂 段落(304):它是有三个电子 段落(305):如果它丢掉两个电子 段落(306):它外边也是一个电子 段落(307):所以这叫做 段落(308):单电子原子或者叫做什么呢 段落(309):类氢离子 段落(310):这点这个话的意思 段落(311):单电子原子 段落(312):那指氢原子 就一个电子 段落(313):那么类氢离子是什么呢 段落(314):你比如说像氦 锂 段落(315):锂丢掉两个电子 段落(316):氦丢掉一个电子 段落(317):外边怎么样 段落(318):1价的氦离子 段落(319):2价的锂离子 段落(320):外层都是一个电子 段落(321):这叫做类氢离子 段落(322):总之一句话 段落(323):这个原子核外边就一个电子的 段落(324):这样的原子或者是离子 段落(325):它们都具有一个共同的性质 段落(326):那就是说 段落(327):外边这一个电子的能量 段落(328):只跟谁有关系啊 段落(329):只跟这个主量子数n有关 段落(330):如果这个电子 段落(331):它在的这个电子层数 段落(332):这个n值越高 段落(333):那它能量越高 段落(334):它就这一个因素 段落(335):没有别的也就是说 段落(336):离原子核越远 段落(337):它能量越高 段落(338):那么下边我们看 段落(339):这一个粉色的框 段落(340):一个蓝色的框 段落(341):说明什么问题呢 段落(342):我们看粉色的框 段落(343):这个大写的E代表能量 段落(344):我们看下边的下标 段落(345):它的下标是什么呢 段落(346):我们看到1s 2s 3s 4s 段落(347):那就是说 段落(348):它们都是s电子 段落(349):都是l等于0的那个状态 段落(350):我们在前边看到了 段落(351):s电子云是什么样形状的 段落(352):球形的 段落(353):只不过就说 段落(354):这个1s是在n等于1的 段落(355):第一电子层上 段落(356):这个4s是在n等于4的 段落(357):第四电子层上 段落(358):但是它们形状都一样 段落(359):都是球形 段落(360):那么这个4s里边 段落(361):我们知道里边是包了三层的 段落(362):有1s 有2s 还有3s 段落(363):它都包裹在里边的 段落(364):那么它们的能量的高低 段落(365):就决定于你这n数 段落(366):你这个n等于4 段落(367):这个4s电子的能量 段落(368):比1s电子的能量要高得多 段落(369):所以就是对于这种单电子原子 段落(370):和多电子原子 段落(371):和这个类氢离子来说 段落(372):它这个电子的能量 段落(373):只取决于n 段落(374):跟这个n值有关 段落(375):好 我们再看这蓝色的框 段落(376):这蓝色的框 段落(377):这个n值都一样 段落(378):都是4 都是4 段落(379):但是这个 角量子数不一样 段落(380):前面这s 角量子数 段落(381):都是l等于0 段落(382):这个蓝色的框呢 段落(383):都是n等于4 段落(384):就是都在第四电子层上 段落(385):可是这个l值呢 不一样 段落(386):有l值等于0的4s 段落(387):还有l值等于1的4p 段落(388):还有l值等于2的4d 段落(389):还有l值等于3的4f 段落(390):那么它们的能量怎么样 段落(391):因为你原子核外就这一个电子 段落(392):反正你在第四电子层上 段落(393):不管你是在f轨道上 段落(394):还是在d轨道上 段落(395):还是在p轨道上 段落(396):能量是一样的 段落(397):这一个电子 段落(398):没有别人影响它 段落(399):它在第四电子层 段落(400):它就具有第四电子层的能量 段落(401):所以对于单电子原子 段落(402):或者是类氢离子来说 段落(403):它的能量的高低 段落(404):电子能量的高低 段落(405):只取决于n值 段落(406):n值越大 能量越高 段落(407):n值相同 不管你是哪个状态 段落(408):s状态 p状态 d状态