普通化学3.1物质的结构与物质的状态一.原子结构1.核外电子的运动特性核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不能用经典牛顿力学来描述核外电子的运动状态。2.核外电子的运动规律的描述由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数Ψ来描述核外电子的运动状态。(1)波函数Ψ：用空间坐标(x,y,z)来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态。一个确定的波函数Ψ，称为一个原子轨道。确定电子的一种运动状态.(2)概率密度（几率密度）：用Ψ2表示电子在核外空间某单位体积内出现的概率大小。(3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子的概率密度(Ψ2)分布规律的图形。黑点密的地方，电子出现的概率密度较大，单位体积内电子出现的机会多。氢原子1s电子云（二维投影）yxb(4)四个量子数:波函数Ψ由n,l,m三个量子数决定，即Ψ(n,l,m)。三个量子数取值相互制约。①主量子数n：n=1,2,3……∞,确定原子轨道的能量，和电子离核的远近。②角量子数ι:ι=0,1,2……n-1(n个),确定原子轨道的形状。ι=0,1,2,3……s,p,d,f……球形纺锤形梅花形复杂s轨道投影yxP轨道投影d轨道投影③磁量子数m:m=0,±1,±2……±ι(2ι+1个),确定原子轨道的空间取向。ι=0，m=0，S轨道空间取向为1；ι=1,m=0,±1，P轨道空间取向为3；ι=2m=0,±1,±2,d轨道空间取向为5；……一个原子轨道：指n、ι、m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数。Ψ（n,ι,m），例如：Ψ(1,0,0)代表基态氢原子的波函数。n、ι、m取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子运动的一个轨道。n=1(1个),ι=0,m=0,Ψ(1,0,0)n=2（4个）,ι={n=3(9个),ι={n=4(16个)波函数Ψ数目＝n2(2,1,-1)(2,1,1),(2,1,0),(2,0,0),,1,00,,10mm)2,2,3(),2,2,3()1,2,3()1,2,3()0,2,3()1,1,3(),1,1,3(),0,1,3()0,0,3(2,1,01,00,,,210mmmn、ι、m的取值与波函数关系：n，ι相同的轨道称为等价轨道。s轨道有1个等价轨道，表示为：p轨道有3个等价轨道，表示为：d轨道有5个等价轨道，表示为：4)自旋量子数ms={代表电子自身两种不同的运动状态(习惯以顺、逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态）,可用↑↑表示自旋平行,↑↓表示自旋反平行.n,ι,m,ms四个量子数确定电子的一个完整的运动状态,以Ψ（n,ι,m,ms）表示。例：Ψ(1,0,0,+),Ψ(1,0,0,-)21212121例题:7.对原子中的电子来说，下列成套的量子数中不可能存在的是_______。A.(3,1...
