泡利不相容原理.課件

原子核外電子的排布

一、原子中電子的四個量子數二、泡利不相容原理三、能量最低原理四、原子的電子組態(tài)符號泡利不相容原理1原子核電子高能級低能級孤立原子的能級

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

ms描述6

51234n4

能級:粒子的內部能量值

高能級:

能量較高的能級低能級:

能量較低的能級基能級:

能量最低的能級(相應的狀態(tài)稱基態(tài)）

激發(fā)能級:

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

6

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

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

l=0,1,2…(n-1)對能量有一定影響n一定時

有n種取值l

越小能量越低64.自旋磁量子數3.磁量子數引起磁場中能級的分裂產生精細結構7自旋角動量也只有一個值不變不必總提及可不計入

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明的是

自旋量子數

只有一個值8四個量子數小結名稱取值物理意義

電子能量的主體確定的能級角動量的可能取值對總能量有一定影響“軌道”角動量在磁場中可能的取向能級分裂譜線精細結構主量子數角量子數磁量子數自旋磁量子數9二、泡利不相容原理

1.泡利不相容原理

一個原子內不可能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的狀態(tài)

或說一個原子內不可能有四個量子數完全相同的電子

或說不可能有兩個或兩個以上的電子處于同一個量子態(tài)10同一個n組成一個殼層對應于n=1,2,3,…的各殼層分別記做K,L,M,N,O,P…相同

n,l組成一個支殼層對應于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11ZeKLMnl1021032103d3p3s2p2s1sn=1n=2n=312一個支殼層內電子可有（2l+1）×2種量子態(tài)∴主量子數為n的殼層內可容納的電子數為泡利原理是一個極為重要的自然規(guī)律是理解原子結構和元素周期表的重要理論基礎。1314各殼層可容納的電子數0123456spdfghi1234567KLMNOPQ2262610261014261014182610141822261014182226Nn281832507298lnNl15獲1945年諾貝爾物理學獎WolfgangPauli

奧地利人1900-1958

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

至少有一對不同。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個電子，寫出基態(tài)原子組態(tài)。nl2（2l+1）1021s22022s2162p63023s2153p51s22