关于[化学概论——原子结构（六）]的字幕: 段落(1):但是我们周期表当中我们知道 段落(2):一百多种元素 段落(3):真的单电子原子 段落(4):或者是类氢离子 段落(5):那是屈指可数的 段落(6):大部分还是怎么样 段落(7):有好多电子 那怎么办 段落(8):所以这是一个 段落(9):我们最重要的问题 段落(10):要解决的就是 段落(11):对于多电子原子来说 段落(12):那么它核外的 段落(13):电子的这个能量 段落(14):不仅仅跟 段落(15):它在哪个电子层有关 段落(16):还跟你在什么轨道上有关 段落(17):就说还跟你这l的取值有关 段落(18):不仅跟n有关 段落(19):还跟你这l的取值有关 段落(20):你这l的取值越大 段落(21):一般的来说能量是越高的 段落(22):所以对于多电子原子 段落(23):记住 它电子的能量的高低 段落(24):不仅仅决定于n值 段落(25):还取决于l的取值 段落(26):那么关于这一点 段落(27):我们在后边的 段落(28):多电子原子的能级里边 段落(29):我们会详细地来讲解这问题 段落(30):你会看到 段落(31):好 在这呢 段落(32):我们就不仔细地来讲 段落(33):这先留着一点 你记住 段落(34):这一点 在后边 段落(35):我们还会说到 段落(36):好 这是n 段落(37):那么第二个量子数 段落(38):是什么呢 是l 段落(39):l的名字是叫做角量子数 段落(40):叫做角量子数 段落(41):也称为副量子数 段落(42):因为你这个主量子数 段落(43):是决定于你电子层数的 段落(44):这是最主要的 段落(45):你先在哪一个位置上 确定的 段落(46):那么这个角量子数是什么呢 段落(47):也就是说你在这个 段落(48):一个电子层里边 段落(49):你这轨道长什么样啊 段落(50):跟角度有关系 段落(51):那么角量数l 段落(52):它代表的是原子轨道的形状 段落(53):或者是电子云的形状 段落(54):我说了 就说它长的样子 段落(55):那个n是决定于 段落(56):你在什么位置上 段落(57):好 那么这l取值 段落(58):受谁的限制呢 段落(59):它受n的限制 段落(60):不是说你这l 段落(61):想是几就是几 段落(62):好 l受什么n呢 段落(63):你取的这个值 段落(64):你不能比你的n值大 段落(65):只能取什么呢 段落(66):小于n的整数值 段落(67):那么就说l取值的范围 段落(68):可以包括0 段落(69):0 1 2 3 4 段落(70):一直到什么呀 到n-1 段落(71):总之你得比你取的 段落(72):n那个数 少1 段落(73):一会我们看到 段落(74):前边其实我们已经看到这问题了 段落(75):当时n等于1 l等于0 段落(76):这是s状态 段落(77):n等于2 l等于0 段落(78):这也是s状态 是2s 段落(79):那么就说这个l呢 段落(80):取值你看它可以取0 段落(81):还可以取1 段落(82):那么你们看 段落(83):我在l取值的下边 段落(84):0 1 2 3 4 5 段落(85):下边所对应的一组 段落(86):英文字母的小写字母 段落(87):s p d f g h 段落(88):这是什么呢 段落(89):这也是光谱符号 段落(90):这也是光谱符号 段落(91):这个光谱符号 段落(92):可比前边那个n的 段落(93):那个光谱符号用的广泛 段落(94):我一说你就清楚了 段落(95):s就是指的s原子轨道 段落(96):s电子云 s电子 s状态 段落(97):那么一说s 段落(98):你马上想到 段落(99):它的l是等于0 段落(100):它的样子是什么样子 段落(101):是个球 是个球 段落(102):那么一说l等于1 段落(103):那么它属于p电子 p状态 段落(104):或者叫做p轨道 段落(105):p轨道长什么样 段落(106):我们前边看见过 段落(107):我说了 两个相切的鸡蛋 段落(108):有的说的是什么呢 段落(109):是哑铃形 段落(110):一说l等于2 段落(111):你马上 脑子想到的是什么呢 段落(112):d电子 d电子云 d轨道 段落(113):d轨道长什么样 段落(114):花瓣形的 段落(115):我们前面讲了 段落(116):dxy dxz dyz 段落(117):它是四个花瓣 段落(118):长着一模一样 段落(119):方向不一样 段落(120):方向不一样 段落(121):那么它还有两个特殊的 段落(122):一个叫做dx2-y2 段落(123):一个叫dz2 段落(124):dz2在z轴上 段落(125):dx2-y2呢 段落(126):在x轴跟y轴上 段落(127):那三个呢 段落(128):都是在两个轴的夹角的平分线 段落(129):所以这个s轨道 段落(130):p轨道 d轨道 f轨道 段落(131):这个是常说常用的 段落(132):反而跟前边那个n的 段落(133):那个光谱符号呢 段落(134):倒不常用 段落(135):所以这个l的取值 你记住 段落(136):不能超过n 段落(137):只能取比n小于1的所有值 段落(138):比1小于n的所有值 段落(139):那好 角量子数 段落(140):我说了 它是决定 段落(141):这个原子轨道和电子云 段落(142):在空间是什么样的一个长相 段落(143):形状的 决定它的形状的 段落(144):那么你这个角量子数 段落(145):还有一个什么功能呢 段落(146):也就说它跟主量子数之间 段落(147):这个关系你说只能取 段落(148):比n小于1的数 段落(149):那么它们之间是个什么关系呢 段落(150):大家看看我这个表 段落(151):我列的这个表格 段落(152):当你这个n 段落(153):取1的时候 段落(154):l只能取比1小的数 段落(155):比1小的数是谁呀 段落(156):1-1就是0 段落(157):所以n等于1的时候 段落(158):你这个l只有一个值 就是0 段落(159):那就是s状态 s电子 段落(160):所以这就是什么呢 段落(161):就是1s电子 段落(162):1s原子轨道 段落(163):1s电子云 段落(164):好 n等于2了 段落(165):你可以取比2小1的数 段落(166):比2小1有谁呀 段落(167):当然有1 还有谁 还有0 段落(168):所以n等于2 段落(169):第二电子层里边 段落(170):有两种原子轨道 段落(171):一种是什么呢 段落(172):是这个s 是s轨道 叫做2s 段落(173):因为它在第二电子层了 段落(174):但是它还是个球 球状的 段落(175):那么这个第二电子层的 段落(176):除了这个球状的 段落(177):还有什么呢 段落(178):还有2p轨道 段落(179):还有2p轨道 段落(180):它是个哑铃形的 段落(181):而且这2p轨道是几个 3个 段落(182):一会我再说为什么是3个 段落(183):因为它涉及到后边的量子数 段落(184):所以在第二电子层里边 段落(185):有两种轨道 段落(186):一种是s 一种是p 段落(187):两种轨道 段落(188):那么n等于3呢 段落(189):比3小于1的数 段落(190):有0 有正负1 段落(191):有0有1还有2 段落(192):比3小于1的数 段落(193):有0 有1 还有2 段落(194):那这三个数表明什么呢 段落(195):第三电子层 有3种轨道 段落(196):你们这回就应该比较清楚了 段落(197):第三电子层 段落(198):有3s电子 3p电子 3d电子 段落(199):或者说有3s轨道 段落(200):3p轨道 3d轨道 段落(201):那么以此类推 段落(202):大家看 也就是说 段落(203):在第四电子层 段落(204):你才能够出现f轨道 段落(205):你在前面的1 2 3电子层 段落(206):不可能有f轨道 段落(207):那你就说 段落(208):你只有在第三电子层 段落(209):开始出现d轨道 段落(210):在第二电子层 段落(211):你出现不了d轨道 段落(212):在第一电子层 段落(213):你不可能有p轨道 d轨道 段落(214):你只有什么 s轨道 段落(215):因为它是受n的限制的 段落(216):受n的限制的 段落(217):好 这是关于这个 段落(218):角量子数的两点 段落(219):那么有了这个角量子数 段落(220):问题就复杂得多了 段落(221):那么人家就会问了 段落(222):因为前边我说了 段落(223):我说对于多电子原子来说 段落(224):这个电子的能量 段落(225):不仅仅跟你这个n值有关 段落(226):还跟你这个角量子数有关 段落(227):好 在这我们 段落(228):就要说到这个问题了 段落(229):角量子数l 段落(230):跟多电子原子中的 段落(231):电子能量有关 段落(232):也就是说 段落(233):除了那些氢原子 段落(234):和类氢离子以外 段落(235):大家大多数都是多电子原子 段落(236):那么这些电子的能量 段落(237):决定于谁 段落(238):除了n的取值以外 段落(239):还决定于它l的取值 段落(240):l的取值决定了 段落(241):它的空间的状态 段落(242):也就是长什么样子 段落(243):它的样子越复杂 段落(244):能量越高 对不对 段落(245):你看我这绿色的框 段落(246):框起来的这个 段落(247):4f电子的能量 段落(248):你看看 4f电子的能量 段落(249):它是l等于3 段落(250):那么它的形状是最复杂的 段落(251):这个f电子我前边给你们讲了 段落(252):它那就不是个花瓣的问题了 段落(253):成了一大朵花了 段落(254):它那花瓣那么多 很复杂 段落(255):那么4d呢 段落(256):它是花瓣形的 4瓣 段落(257):3个是4瓣 那两个 段落(258):还有一个 段落(259):x2-y2也是4瓣 段落(260):所以这些是什么呢 段落(261):也就是说它的l取值越高 段落(262):它的能量也越大 段落(263):形状越复杂 能量越高 段落(264):那么这个就是造成 段落(265):我们后边能级交错的原因 段落(266):后边我们会讲到这个问题 段落(267):好 这是关于这个角量子数 段落(268):我们前边来说了一个 段落(269):它是解薛定谔方程的时候 段落(270):引入了三个量子数 段落(271):也就三个参数 段落(272):还有一个参数叫做什么 段落(273):叫做磁量子数m 段落(274):这个m呢 段落(275):在前边我们没太注意它 段落(276):那么这个m 段落(277):是干什么用的呢 段落(278):磁量子数m它是决定 段落(279):原子轨道或电子云 段落(280):它在空间的伸展方向的 段落(281):刚才我说了 段落(282):l是决定于 段落(283):你这原子轨道长什么模样 段落(284):好 你说了 段落(285):s轨道 是一个球体 段落(286):p轨道 是个哑铃形 段落(287):那我这个磁量子数m 段落(288):就决定于你这个哑铃形 段落(289):你在空间怎么放 段落(290):好 你在x轴上放一个 段落(291):你在y轴上放一个 段落(292):你在z轴上还可以放一个 段落(293):这三个轨道长得一模一样 段落(294):但是它在空间的伸展方向怎么样 段落(295):是完全不一样 段落(296):那么这个就是由 段落(297):磁量子数m来决定 段落(298):我们看看 段落(299):m的取值受谁限制 段落(300):受l的限制 段落(301):l的取值 受n的限制 段落(302):n的取值 只能取大于0的 段落(303):就说不是0的所有的正整数 段落(304):所以它这是一级一级的 段落(305):互相咬住的 段落(306):好 那么磁量子数 段落(307):怎么受角量子数的限制呢 段落(308):对于一个给定的角量子数l值 段落(309):那么这个磁量子数 段落(310):能够取什么值呢 段落(311):可以取从负l到正l的 段落(312):所有的值 段落(313):那就包括 段落(314):0 正负1 正负2 正负3 段落(315):一直下去 段落(316):也不是无限的 段落(317):那么你取的这个值 段落(318):不能超过给定的这个l值 段落(319):也就说它最大是到正负l 段落(320):现在 你再想一想 段落(321):1s电子 或者是1s轨道 段落(322):n等于1 段落(323):因为它是s l等于0 段落(324):l要等于0的话 段落(325):那么你m能取什么值啊 段落(326):正负l 正负l你l是0 段落(327):那m指定还是0 段落(328):所以第一电子层 段落(329):只有一个1s轨道 段落(330):你出不来别的 段落(331):好 我们再看第二电子层 段落(332):n等于2 段落(333):n等于2就决定了 段落(334):l可以取什么值呢 段落(335):比n小1的值 段落(336):l可以取0 还可以取1 段落(337):l取0 那么你这m是什么呢 段落(338):还是0 段落(339):所以这是2s轨道 段落(340):那你l等于1的话 段落(341):你这个m可以取什么值呢 段落(342):可以取0到正负l 段落(343):1 那么0这是一个 段落(344):正负l就正负1 段落(345):你看 n等于2的时候 段落(346):l等于1 m可以取什么呢 段落(347):0和正负1 段落(348):这是就说n等于2 段落(349):l等于1 段落(350):这个时候你的m取值 段落(351):可以是0正负1 段落(352):你想想 l等于1 段落(353):n等于2 l等于1 段落(354):这是2p轨道 段落(355):p轨道是不是有三个 段落(356):因为你这m的取值 段落(357):在空间的伸展方向里 段落(358):有三个方向 段落(359):x轴上1个 段落(360):y轴上1个 段落(361):z轴上1个 段落(362):所以p轨道是3个 段落(363):你再想想 段落(364):n等于3 l等于2的时候 段落(365):你这个l取值可以有0 段落(366):正负1正负2 段落(367):d轨道是不是5个 段落(368):所以它为什么d轨道5个 段落(369):在空间有五种伸展方向 段落(370):就是跟它这个m的取值有关系 段落(371):为什么f轨道是7个 段落(372):因为它l等于3 段落(373):m它可以取0 段落(374):正负1 正负2 正负3 7个 段落(375):所以f轨道有7个 段落(376):你看到了 段落(377):这三个量子数之间 段落(378):是相互咬合的 段落(379):非常密切 段落(380):好 磁量子数决定电子云 段落(381):或原子轨道在空间的伸展方向 段落(382):好 我这个表 段落(383):就说明了 段落(384):刚才我说的这个东西 段落(385):说明了刚才我说的这个问题 段落(386):也说明了什么呢 段落(387):p轨道 或者是p电子 段落(388):它在空间有3种伸展方向 段落(389):d电子 它在空间 段落(390):就有5种伸展方向 段落(391):5种状态 段落(392):1种伸展方向 段落(393):就是1种状态 段落(394):那么f电子 段落(395):它就有什么呢 有7种 段落(396):因为它可以取值 段落(397):0 正负1 正负2 正负3 段落(398):这回你就知道 段落(399):为什么s轨道就一种 段落(400):p 轨道能有3个 段落(401):d轨道能有5个 段落(402):f轨道能有7个 段落(403):这是有磁量子数m决定 段落(404):由磁量子数m决定的 段落(405):好 那么我在这再多说一句 段落(406):再加一点 段落(407):因为现在我们还用不着这个 段落(408):那么将来我们学的多了 段落(409):我们会用到这个 段落(410):现在我给你讲到 段落(411):你这p轨道你不是有 段落(412):3个伸展方向啊 段落(413):px py pz 段落(414):你不管你往哪边伸 段落(415):你这3个p轨道的能量 段落(416):是一模一样的 段落(417):你这5个d轨道 段落(418):虽然有3个长的一样 段落(419):那两个跟那3个长的 段落(420):不太一样 段落(421):但是它们5个的能量 段落(422):也是一模一样的 段落(423):这就是什么呢 段落(424):这就是我现在要讲的第二点 段落(425):在没有外价磁场的作用的时候 段落(426):这个磁量子数 段落(427):也就是说 段落(428):你这几个在空间的取向 段落(429):都跟能量没有关系 段落(430):你往这边伸px 段落(431):你往这边伸py 段落(432):你往上伸pz 段落(433):能量一样 没有区别 段落(434):我们管这个 段落(435):三种不同的取向 段落(436):能量又一样 段落(437):在一个电子层当中 段落(438):这叫简并的轨道 段落(439):简并 所谓简并 段落(440):就是这意思 段落(441):就说它们能量是一样的 段落(442):那么d轨道是5重简并的 段落(443):f轨道是7重简并的 段落(444):就说它们各自的能量 段落(445):7个f轨道能量一样 段落(446):5个d轨道能量一样 段落(447):注意说的是 段落(448):没有外加磁场的 段落(449):将来我们讲 段落(450):配位化合物的时候 段落(451):有外加磁场了 段落(452):你这个能量简并的轨道 段落(453):就会发生变化 段落(454):但是现在我们还用不到一点 段落(455):在这我们打个伏笔 段落(456):就说这个也不是一成不变的 段落(457):在条件变化的时候 段落(458):它也会变化