本章小结
主要是指以下两点：
（1）量子化特性。氢原子光谱是线状光谱，证实核外电子运动的能量具有量子化特性。
（2）波粒二象性。电子的衍射实验证实电子运动具有波动性。
量子化特性和波粒二象性是微观粒子所共有的特征，因而核外电子运动状态不能用经典力学来描述核外电子的运动。
2．波函数ψ和原子轨道
波函数ψ ：是描述原子中单电子运动状态的数学表达式，它的图象反映在空间范围内电子出现的几率。
原子轨道：是指一组三个量子数（n，l，m）确定的一个波函数ψ
，反映电子在空间的一种运动状态，不是固定的运动轨道，是波函数描述的几率分布。
3．几率密度│ψ│
和电子云几率密度│ψ│
：是指核外某处单位微体积中电子出现的几率。电子云：是指几率密度│ψ│
分布的具体图象，是用统计方法来描述在不同方向上电子出现几率密度的大小。4．原子轨道角度分布图
波动方程可化解为以下数学表达式：
ψ
(r，θ，
)
= R
(r) ·Y 
(θ，)如果将Y
(θ，)随θ，角度变化作图，得到的图形为Y
的球坐标图，我们称为原子轨道角度分布图。我们经常用来讨论的是其剖面图，由于Y
(θ，)与主量子数n、离核半径r
无关，因此只要l，m值相同，它们的角度分布图的形状则相同。如s 轨道是球型对称的，只有一种取向，p
轨道是哑铃型的，有三种取向。d 轨道是是花瓣型的，有7种取向。原子轨道角度分布图胖些，并有“+”和“－”值，是根据Y的表达式计算而来的，不是指带“+”或“－”电，它们在讨论原子轨道形成化学键时非常有用。5．电子云角度分布图和图象
（1）电子云角度分布图
ψ
(r，θ，)
= R
(r) ·Y
(θ，)径向部分 角度部分
若将Y
(θ，)随θ，角度变化作图，得到的图形为Y
的球坐标图，我们称为电子云几率密度角度分布图。我们常用来讨论的是其剖面图。其在空间的形状和取向与其原子轨道角度分布图相同，但电子云的角度分布图要瘦些，均为“+”值。如果将电子云径向部分R
(r) 与电子云的角度部分Y
(θ，)两者结合起来考虑，得到的图形即为电子云的实际图象。6．壳层几率径向分布图
壳层几率r
R（r）随半径r的变化作图，可得到氢原子s、p、d
各电子云电子的壳层几率随半径r 的变化图，称为壳层几率径向分布图。该图可说明：（1）氢原子1s电子最大壳层几率半径为52.9pm，恰好等于玻尔半径（a
）。（2）核外电子可看作是分层的。
（3）“钻穿”现象。
7．屏蔽效应
是指将其它电子对某一选定电子的排斥作用，归结为有效核电荷的降低，削弱了核电荷对该电子的吸引力，这种作用称为屏蔽效应。
= Z－σ外层电子对内层电子可以认为不产生屏蔽效应。
8．钻穿效应
是指由于壳层几率径向分布的不同而引起的轨道能级的变化，称为钻穿效应。钻穿能力ns ＞ np ＞ nd ＞ nf。
9．四个量子数
主量子数n：表示原子轨道离核的远近，决定原子轨道的能量。n越大，轨道能量越高。n又称电子层，每一个电子层最多容纳电子数为2n
。角量子数l：决定原子轨道的形状，也是决定多电子原子轨道能量的一个因素。
取值 n 一定时，l = 0，1，2，3，4，………（n－1） 数值上：l＜n
s p d f g………
当n，l取值相同时，则电子的能量相同。
磁量子数m：决定原子轨道的方向。
取值l一定时，m=0，±1，±2，±3………±l 数值上：m≤l
自旋量子数m
：描述电子的自旋运动状态，取值m=±1/2或“↑↓”。量子数取值相互限制，因此可以确定每一电子层中最多可容纳的电子运动状态数。每一个电子的运动状态都可以用四个量子数来描述。在原子中不存在四个量子数完全相同的两个电子，称为保里不相容原理。
10．核外电子排布的三原则
绝大多数元素的基态原子核外电子排布可采用鲍林原子轨道近似能级图。电子排布依次顺序是1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p ……
电子排布三原则：
（1）能量最低原理
（2）保里不相容原理
（3）洪特规则
此外，p、d、f 轨道处于全空、半满、全满状态，体系稳定。
11．原子轨道的能级
由n和l所表示的各原子轨道，其能量不同，我们称为能级。如1s 能级、2px 级、3dxy 等。
氢原子及类氢原子（单电子），其轨道能级的高低由主量子数n决定。
多电子原子，因要考虑屏蔽效应和钻穿效应，故多电子原子轨道的能级高低是由主量子数n和角量子数l决定。当n、l一定时，原子轨道的能级基本相等，称等价(或简并)轨道，
如p 有3个等价轨道，d 有5个等价轨道，f 有7个等价轨道等。
12．原子的电子层结构与周期、族、区的划分
元素原子的最外层电子结构呈现周期性变化是导致元素性质呈现周期性变化的本质原因。
能级组的划分是导致周期划分的本质原因。周期数 = 能级组数，因此可以确定每一周期最多可容纳的元素数目。
价层电子数是导致族的划分的本质原因。
族数=价层电子数=最高氧化数（ⅧB族，只有Ru，Os可达＋8，ⅠB族有例外）。
周期表中的元素分为16个族，其中8个主族，8个副族。
最后一个电子所填充的轨道是导致区的划分的本质原因。
周期表中的元素可分为5个区，它们是s 区、p 区、d 区、ds 区和f 区。
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区
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包括的族
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价电子层构型
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|
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s 区
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ⅠA、ⅡA族
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主族
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ns
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p 区
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ⅢA－ⅧA族
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ns
np |
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|
d 区
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ⅢB－ⅧB 族
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副族
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（n－1）d
ns |
|
ds 区
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ⅠB、ⅡB 族
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（n－1）d
ns |
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f 区
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镧系、锕系元素
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（n－2）f
 （n－1）d
 ns |
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