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第一讲原子结构、分子结构和化学键一 . 原子结构1. 四个量子数的合理取值n = 1, 2, 3, 4,…… n n 个确定核外电子运动的能级。
l = 0, 1, 2, 3,…… n -1 n 个确定电子亚层的形状及其能级的高低。
m = -l , -(l -1, … , 0,… (l -1, l n 2个确定电子亚层在空间的伸展方向。
m s =±1/2, 2n 2个确定电子运动的自旋方向。
2. 波函数和原子轨道波函数ψn,l,m 是原子轨道的数学表达形式,又称原子轨函 ,它是量子力学中表征微观粒子运动状态的物理量,是薛定谔方程的合理解。
而原子轨道是波函数ψn,l,m 的图形化。
对氢原子和类氢原子, n 相同的原子轨道, 它们的能量相同, 称为简并轨道或等价轨道;对于非氢原子和类氢原子, n 、 l 相同, m 不同的轨道,能量相同,称为简并轨道或等价轨道。
3. 波函数和原子轨道、几率密度分布和电子云的联系和区别波函数ψn,l,m 是原子轨道的数学表达形式,而原子轨道是波函数的图形化。
例如ψ1s 表示 1s 原子轨道, ψ2px 是 2p x 原子轨道。
1s 原子轨道的科学含义是指电子处于 1s 的空间运动状态 ,它和物理学上的宏观物体的轨道是不同的,例如 1s 原子轨道的空间图形是球形的,其电子在空间出现的几率密度分布也是球形对称的,界面图是球面,平面图为圆。
而不应理解为电子绕核运动的轨迹是一个圆,这是因为电子有波粒二象性,它的运动轨迹是测不准的。
几率密度分布是用来描述电子云的数学表达式│ ψn,l,m │ 2; 几率是指电子在核外空间某处出现的机会的大小│ ψn,l,m │ 2d τ。
原子轨道是指电子在一定空间的运动状态,是ψn,l,m 的图形化;电子云是电子在空间出现的几率密度分布的形象化表示法,是│ ψn,l,m │ 2的图形化。
原子轨道和电子云的区别是原子轨道的图形中有正、负号之分,而电子云的图形中没有正、负号之分;电子云的图形比原子轨道的图形略瘦些。
高三化学第一章第1节原子结构1、原子——组成物质的一种微粒。
在化学反应中不可分。
原子是电中性的。
原子有大小、质量、间隔、运动。
原子半径一般在10-10m数量级范围内。
原子是由居于原子中心的原子核和核外电子构成。
原子核很小，但原子的质量主要集中在原子核上。
原子核由质子和中子构成。
质子（+）原子核原子中子（不带电）电子（—）在化学反应中原子核不发生变化，但在核反应中是原子核发生变化。
注意：质子数决定元素种类；中子数决定同位素；最外层电子决定元素的化学性质；中子数和质子数决定质量数。
原子中各微粒之间有如下关系：质子数+中子数=质量数质子数=核外电子数=核电荷数=原子序数简单离子中各微粒之间有如下关系：质子数+中子数=质量数A nX+阳离子：电子数= Z – nZA nX-阴离子：电子数= Z + nZ单原子单质如：He由原子直接构成的物质是原子晶体单质型原子晶体如：C、Si化合物型原子晶体如：SiO2SiC2、同位素（核素）元素——具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。
注：“同一类原子”就是指质子数相同，中子数不同的各同位素的原子或离子元素只讲种类不论个数同位素——质子数相同而中子数不同的同一元素的原子互称为同位素。
△同一元素的各种同位素的化学性质几乎完全相同。
△在自然界里，某元素不论是以游离态还是化合态存在，各种同位素原子所占的百分比（摩尔百分比）一般是不变的。
在自然界里，各种同位素原子所占的百分比（摩尔百分比）也叫丰度。
△原子构成的表示方法：A Z X△人们发现了109种元素，但原子的的种类远远不止109种。
注：虽然H2、D2是同种元素形成的不同单质，但不属于同素异形体，它们的关系也不是同位素。
△同种元素的同位素可组成不同的单质和化合物，如H2O与D2O是不同的分子；D2与T2也是不同的分子。
△23592U是制造原子弹和核反应堆的原料；D、T是制造氢弹的原料。
3、相对原子质量（原子量）原子的原子量（同位素的原子量）——以12C的一个原子的质量的十二分之一为标准，其它原子的质量与它相比较所得的数值，叫做该种原子的相对原子质量（原子量）原子量和一个原子的质量及原子的摩尔质量是三个完全不同的概念，原子量是相对数值；一个原子的质量是一个绝对数值。
