作业帮几个化学概念能层,能级,原子轨道,电子亚层
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/14 19:16:00
几个化学概念
能层,能级,原子轨道,电子亚层
能层,能级,原子轨道,电子亚层
（1）原子核外的电子是分层排布的,每一层都可以叫做能层；这样就可以分为K.L.M.N.O.P.Q这7个能层,每个能层最多能排2n^2 个电子(但是没有这么元素,目前最多的是N层有32个),每个能层又可以为多个能级,掌握电子层排布对了解性质十分重要
（2） 由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子的可能状态是不连续的,因此各状态对应能量也是不连续的.这些能量值就是能级.
（3） 原子轨道（Atomic orbital）是单电子薛定谔方程的合理解ψ（x,y,z).若用球坐标来描述这组解,即ψ（r,θ,φ)R(r)·Y(θ,φ),这里R(r)是与径向分布有关的函数,称为径向分布函数,用图形描述就是原子轨道的径向分布函数；Y(θ,φ)是与角度分布有关的函数,用图形描述就是角度分布函数.
原子核外运动的电子绕核运动会受到原子核的吸引,他们运动能量上的差异可用他们运动轨道离核的远近表现出来.具有动量较大的电子在离核越远的地方运动,而动量较小的则在离核较近的地方运动.但是电子绕核运动与人造卫星绕地球运动不同.人造卫星绕地球运动的动量是连续变化的,由于能量的消耗,它的轨道会逐渐接近地球.但原子的能量是量子化的,原子核外电子运动的轨道是不连续的,他们可以分成好几层,这样的层,称为“电子层”,也称“能层”
（4）在相同电子层中电子能量还有微小的差别,电子云形状也不相同,根据这些差别把一个电子层分为几个亚层.在同一电子层中,电子的能量还稍有差异,电子云的形状也不相同.因此电子层还可分成一个或n个电子亚层.K 层只包含一个s亚层；L层包含s和p两个亚层；M层包含s、p、d三个亚层；N层包含s、p、d、f四个亚层.
电子亚层数量可用这个公式表示：x=0、1、2、3、…（n-1）,n为电子层数.即K层（n=1）有0一个亚层（s）；L层（n=2）有0、1两个亚层,即2s、2p；M层（n=3）有0、1、2三个亚层,即3s、3p、3d.同理N层有4s、4p、4d、4f四个亚层.不同亚层的电子云形状不同,s亚层（x=0）的电子云形状为球形对称；p亚层（x=1）的电子云为无柄哑铃形（纺锤形）；d亚层（x=2）的电子云为十字花瓣形等.同一电子层不同亚层的能量按s、p、d、f序能量逐渐升高.
通过对许多元素的电离能的进一步分析,人们发现,在同一电子层中的电子能量也不完全相同,仍可进一步分为若干个电子组.这一点在研究元素的原子光谱中得到了证实.电子亚层分别用s、p、d、f等符号表示.不同亚层的电子云形状不同.s亚层的电子云是以原子核为中心的球形,p亚层的电子云是纺锤形,d亚层为花瓣形,f亚层的电子云形状比较复杂.
受磁量子数的控制,s层有一个轨道,p层有三个轨道,d层有五个轨道,等等,（根据自旋量子数,每个轨道可容纳2个电子）.由于亚层的存在,使同一个电子层中电子能量出现不同,甚至出现低电子层的高亚层能量大于高电子层的低亚层,即所谓的能级交错现象.各亚层能量由低到高排列如下：1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d.有一个公式可以方便记忆：ns
（2） 由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子的可能状态是不连续的,因此各状态对应能量也是不连续的.这些能量值就是能级.
（3） 原子轨道（Atomic orbital）是单电子薛定谔方程的合理解ψ（x,y,z).若用球坐标来描述这组解,即ψ（r,θ,φ)R(r)·Y(θ,φ),这里R(r)是与径向分布有关的函数,称为径向分布函数,用图形描述就是原子轨道的径向分布函数；Y(θ,φ)是与角度分布有关的函数,用图形描述就是角度分布函数.
原子核外运动的电子绕核运动会受到原子核的吸引,他们运动能量上的差异可用他们运动轨道离核的远近表现出来.具有动量较大的电子在离核越远的地方运动,而动量较小的则在离核较近的地方运动.但是电子绕核运动与人造卫星绕地球运动不同.人造卫星绕地球运动的动量是连续变化的,由于能量的消耗,它的轨道会逐渐接近地球.但原子的能量是量子化的,原子核外电子运动的轨道是不连续的,他们可以分成好几层,这样的层,称为“电子层”,也称“能层”
（4）在相同电子层中电子能量还有微小的差别,电子云形状也不相同,根据这些差别把一个电子层分为几个亚层.在同一电子层中,电子的能量还稍有差异,电子云的形状也不相同.因此电子层还可分成一个或n个电子亚层.K 层只包含一个s亚层；L层包含s和p两个亚层；M层包含s、p、d三个亚层；N层包含s、p、d、f四个亚层.
电子亚层数量可用这个公式表示：x=0、1、2、3、…（n-1）,n为电子层数.即K层（n=1）有0一个亚层（s）；L层（n=2）有0、1两个亚层,即2s、2p；M层（n=3）有0、1、2三个亚层,即3s、3p、3d.同理N层有4s、4p、4d、4f四个亚层.不同亚层的电子云形状不同,s亚层（x=0）的电子云形状为球形对称；p亚层（x=1）的电子云为无柄哑铃形（纺锤形）；d亚层（x=2）的电子云为十字花瓣形等.同一电子层不同亚层的能量按s、p、d、f序能量逐渐升高.
通过对许多元素的电离能的进一步分析,人们发现,在同一电子层中的电子能量也不完全相同,仍可进一步分为若干个电子组.这一点在研究元素的原子光谱中得到了证实.电子亚层分别用s、p、d、f等符号表示.不同亚层的电子云形状不同.s亚层的电子云是以原子核为中心的球形,p亚层的电子云是纺锤形,d亚层为花瓣形,f亚层的电子云形状比较复杂.
受磁量子数的控制,s层有一个轨道,p层有三个轨道,d层有五个轨道,等等,（根据自旋量子数,每个轨道可容纳2个电子）.由于亚层的存在,使同一个电子层中电子能量出现不同,甚至出现低电子层的高亚层能量大于高电子层的低亚层,即所谓的能级交错现象.各亚层能量由低到高排列如下：1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d.有一个公式可以方便记忆：ns