文档介绍：5大学无机化学课件
费曼(1918-1988)
Richard Feynman
美国理论物理学家
1965年诺贝尔物理奖
引自《费曼物理学讲义》
如果有一天人类遭遇灭顶之灾，我们的全部知识也将随之被毁灭。假如我们还有时间给后人留)只与、 两个角度有关，故称为波函数的角度部分
在解 R(r)方程时，要引入一个参数 n，在解 ()方程时要引入另一个参数 l，在解 ()方程时还要引入一个参数 m。
主量子数 n = 1，2，3，4，…7
角量子数 l = 0，1，2，3，…，n-1，共可取n个数值。
磁量子数 m = 0，1，2，…，l。共可取2l +1个数值。
在量子力学中，三个量子数都有确定值的波函数称为原子轨道。
氢原子的基态
径向部分：
角度部分：
概率密度和电子云
没有物理意义，复数表达式为=a+bi
||2 代表微粒在空间某点出现的概率密度，即单位体积中的概率
电子云是||2 的具体图像
s 电子云的界面图（电子出现概率达到90％的等密度面）
1s电子云||2 –r图
电子云的概念
假想将核外一个电子每个瞬间的运动状态，进行摄影。并将这样数百万张照片重叠，得到如下的统计效果图，形象地称为电子云图。
电子云没有明确的边界，在离核很远的地方，电子仍有出现的可能，但实际上在离核200~300pm以外的区域，电子出现的概率可以忽略不计。
四个量子数
主量子数
n [1，2，3，4…]
角量子数
l [0，1，2，3，…(n-1)，共 n 个取值]
磁量子数
m [0，1，2，…，l，共2l+1个取值]
自旋量子数
ms [½]
主量子数— n
取值 1, 2, 3, 4, … n 为正整数(自然数)
能量量子化
光谱学上用 K , L , M , N , … 表示
意义
表示原子轨道能量的高低，核外电子离核的远近，或者说是电子所在的电子层数。n= 1表示第一层(K层)，能量最低，离核最近。n的数值大，电子距离原子核远，则具有较高的能量。
主量子数— n
主量子数n
1
2
3
4
5
6
7
···
电子层
一
二
三
四
五
六
七
···
符号
K
L
M
N
O
P
Q
···
角量子数— l
用来描述同层中 (n 相同 ) 不同形状的原子轨道（亚层），取值受主量子数 n 的限制， 对于确定的主量子数 n ，角量子数 l 可以为 0, 1, 2, 3, 4, … ( n-1 )， 共 n 个取值，光谱学上依次用 s , p , d , f , g , … 表示 。
意义 角量子数 l 决定原子轨道的形状
n = 4 时：
l = 0 表示 s 轨道，能量最低，形状为球形，即4s
轨道；
l = 1 表示 p 轨道，形状为哑铃形，4p 轨道；
l = 2 表示 d 轨道，形状为花瓣形，4d 轨道；
l = 3 表示 f 轨道，能量最高，形状复杂, 4f 轨道
磁量子数— m
取值受角量子数 l 的影响，对于给定的 l，
m可取：0, 1, 2, 3, … l
意义 m 决定原子轨道的空间取向
若l=3，则m=0, 1, 2, 3 共7个值。
每一种 m 的取值，对应一种空间取向。
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。但一般不影响能量。3 种不同取向的 2 p 轨道能量相同。
能量相同的原子轨道称为等价轨道或简并轨道
原子轨道的空间取向
电子自旋的发现
Stern-Gerlach 实验
电子自旋：电子自身存在的两种不同的运动状态
自旋量子数— ms
电子在沿外磁场方向上的自旋角动量分量，可用 Ms 表示：
Ms = msh/2
ms称为自旋量子数，取值只有两个，+ ½ 和－½ 。电子的自旋方式只有两种，通常用 “ ” 和 “ ”顺时针，逆时针表示。
填充允许的量子数
n =2 l =( ) m =1 ms=+1/2
n =2 l =1 m =( ) ms=+1/2
n =3 l =0 m =( ) ms=+1/2
n =( ) l =2 m =0 ms=+1/2
n =2 l =( ) m =