泡利不相容原理.課件

原子核外電子的排布

一、原子中電子的四個(gè)量子數(shù)二、泡利不相容原理三、能量最低原理四、原子的電子組態(tài)符號(hào)泡利不相容原理1原子核電子高能級(jí)低能級(jí)孤立原子的能級(jí)

圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的電子能量不能任意取值，只能取特定的離散值(離散軌道)，這種現(xiàn)象稱為電子能量的量子化。電子優(yōu)先搶占低能級(jí)2氫原子的能級(jí)圖賴曼系巴耳末系帕邢系3由量子力學(xué)得出的氫原子能級(jí)圖和玻爾理論的結(jié)果相同玻爾理論的一條能級(jí)對(duì)應(yīng)于電子的一種軌道量子力學(xué)的一條能級(jí)則對(duì)應(yīng)于電子的一種狀態(tài)每個(gè)狀態(tài)用量子數(shù)n,l,ml,

ms描述6

51234n4

能級(jí):粒子的內(nèi)部能量值

高能級(jí):

能量較高的能級(jí)低能級(jí):

能量較低的能級(jí)基能級(jí):

能量最低的能級(jí)(相應(yīng)的狀態(tài)稱基態(tài)）

激發(fā)能級(jí):

能量高于基能級(jí)的其它所有能級(jí)(相應(yīng)狀態(tài)稱激發(fā)態(tài))

6

51234n激發(fā)態(tài)基態(tài)5一、原子中電子的四個(gè)量子數(shù)

描述原子中電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)需要一組量子數(shù)（n，l，ml，ms）1.主量子數(shù)n=1,2,3,決定能量的主要因素2.角(軌道)量子數(shù)

l=0,1,2…(n-1)對(duì)能量有一定影響n一定時(shí)

有n種取值l

越小能量越低64.自旋磁量子數(shù)3.磁量子數(shù)引起磁場(chǎng)中能級(jí)的分裂產(chǎn)生精細(xì)結(jié)構(gòu)7自旋角動(dòng)量也只有一個(gè)值不變不必總提及可不計(jì)入

s=1/2原子中核外電子的排布要遵守泡利不相容原理能量最低原理需要說(shuō)明的是

自旋量子數(shù)

只有一個(gè)值8四個(gè)量子數(shù)小結(jié)名稱取值物理意義

電子能量的主體確定的能級(jí)角動(dòng)量的可能取值對(duì)總能量有一定影響“軌道”角動(dòng)量在磁場(chǎng)中可能的取向能級(jí)分裂譜線精細(xì)結(jié)構(gòu)主量子數(shù)角量子數(shù)磁量子數(shù)自旋磁量子數(shù)9二、泡利不相容原理

1.泡利不相容原理

一個(gè)原子內(nèi)不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子具有完全相同的狀態(tài)

或說(shuō)一個(gè)原子內(nèi)不可能有四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子

或說(shuō)不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子處于同一個(gè)量子態(tài)10同一個(gè)n組成一個(gè)殼層對(duì)應(yīng)于n=1,2,3,…的各殼層分別記做K,L,M,N,O,P…相同

n,l組成一個(gè)支殼層對(duì)應(yīng)于l=0,1,2,3,…的各支殼層分別記做s,p,d,f,g,h…2.各殼層可容納的電子數(shù)11ZeKLMnl1021032103d3p3s2p2s1sn=1n=2n=312一個(gè)支殼層內(nèi)電子可有（2l+1）×2種量子態(tài)∴主量子數(shù)為n的殼層內(nèi)可容納的電子數(shù)為泡利原理是一個(gè)極為重要的自然規(guī)律是理解原子結(jié)構(gòu)和元素周期表的重要理論基礎(chǔ)。1314各殼層可容納的電子數(shù)0123456spdfghi1234567KLMNOPQ2262610261014261014182610141822261014182226Nn281832507298lnNl15獲1945年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)WolfgangPauli

奧地利人1900-1958

泡利16三、能量最低原理“電子優(yōu)先占據(jù)最低能態(tài)”ZeKLMnl1021032103d3p3s2p2s1sn=1n=2n=31718能量主量子數(shù)電子能量水平隨主量子數(shù)和次量子數(shù)的變化情況19分配原則1、泡利不相容原理：一個(gè)多電子原子系統(tǒng)中，不可能有兩個(gè)電子具有相同的狀態(tài)——4對(duì)量子數(shù)n、l、m、ms

至少有一對(duì)不同。2、能量最小原理：基態(tài)原子中電子先填滿能量小的殼層。例題：氯原子有17個(gè)電子，寫出基態(tài)原子組態(tài)。nl2（2l+1）1021s22022s2162p63023s2153p51s22