人們通常從四個方面說明核外電子的運動狀態(tài)：能層、能級、原子軌道和電子的自旋。

( 1 ）能層

在含有多個核外電子的原子中，電子的能量是不同的。人們根據(jù)電子的能量差異，將核外電子分成不同的能層（n ) ，并用符號K 、L 、M 、N 、0 、P 、Q 表示相應的第一、二、三、四、五、六、七能層。

( 2 ）能級

多電子的原子中，同一能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成能級。在每一能層中，能級符號的順序是ns 、np 、nd 、nf…任一能層的能級總是從s級開始，而且能級數(shù)等子該層的序數(shù)。以s 、p 、d 、f … 排序的各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1 、3 、5、7 …二倍。

( 3 ）原子軌道

角小點的疏密來描述電子在原子核外空間出現(xiàn)的概率大小所得到的圖形叫電子云，這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。這里所說的原子軌道與宏觀物體的運動軌跡不同，它是指量子力學中描述電子在原子核外空間運動的主要區(qū)域。

軌道的類型不同，軌道的形狀也不同。s 電子的原子軌道呈球形，p 電子的原子軌道呈紡錘形。形狀相同的原子軌道在原子核外空間還可能有不同的伸展方向。s電子的原子軌道是球形對稱的，所以s 電子的原子軌道只有1 個；p 電子的原子軌道在空間有x 、y 、z 3 個伸展方向，所以p 電子的原子軌道包括px、py和pz 二3 個。d 電子的原子軌道有5 個伸展方向，f 電子的原子軌道有7 個伸展方向… …

( 4 ）電子的自旋

在電子云的一個伸展方向即一個原子軌道中最多可容納兩個電子，這兩個電子的自旋方向相反，人們習慣上用“向上箭頭”、“向下箭頭’表示電子的不同自旋狀態(tài)。．

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