化学选修3原子结构课件(重要上课用)

1、引言引言化学研究的是构成宏观物体的物质。化学研究的是构成宏观物体的物质。一、研究物质的组成与结构一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质与变化二、研究物质的性质与变化思考思考 二者的关系如何？古希腊的二者的关系如何？古希腊的“原性论原性论”哲学和我国古代的炼丹术士认为哲学和我国古代的炼丹术士认为“吞金可长吞金可长生生”自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？自然哲学，对这两者的关系是如何认定的？思考与交流思考与交流 1、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？题？为什么？ 2、O2和和O3是同素异形体，空气中的是同素异形体，空气中的O2是须

2、臾不能是须臾不能离开的，而空气中的离开的，而空气中的O3多于多于1.2mg/L则有害；则有害；CO易燃，易燃，CO2却能灭火。这由说明了什么问题？为什么？却能灭火。这由说明了什么问题？为什么？ 3、分子式为、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构，的物质可能有图示两种结构，前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？思思考考与与交交流流 4、下图所示两种物质：前者是第一种用医学、下图所示两种物质：前者是第一种用医学的磺胺药，为什么服用此药后可杀死细菌？的磺胺药，为什么服用此药后可杀死细菌？ 5、下图所示是鲍鱼及其剖面图，图中标出了、下图所示是鲍鱼

3、及其剖面图，图中标出了它的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用它的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用是什么？为什么？是什么？为什么？ 引言引言分子结构分子结构原子结构原子结构晶体结构晶体结构结构结构性质性质决定决定一一. . 原子结构模型原子结构模型（人类对原子结构的认识历史）人类对原子结构的认识历史） 第一节第一节 原子结构原子结构宇宙大爆炸宇宙大爆炸2h2h后后诞生诞生大量的氢大量的氢少量的氦少量的氦极少量的锂极少量的锂原子核的原子核的融合反应融合反应合成合成其他元素其他元素19321932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论 原子的诞生原子的

4、诞生2 2、人类认识原、人类认识原子的过程子的过程 人类在认识自然的过人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近向深入，也越来越接近事物的本质事物的本质。随着现代。随着现代科学技术的发展，我们科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入物的认识而不断地深入和发展。和发展。近近代代原原子子论论发发现现电电子子带核原子结构模型带核原子结构模型轨道原子结构模型轨道原子

5、结构模型1公元前公元前5世纪，希腊哲学家世纪，希腊哲学家德德谟克利特谟克利特等人认为等人认为 ：万物是由：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，大量的不可分割的微粒构成的，即原子。即原子。219世纪初，英国科学家世纪初，英国科学家道尔顿道尔顿提出近提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。分割的实心球体。1、一切物质都是由不可见的、不可分割、一切物质都是由不可见的、不可分割的原子组成，原子不可自生自灭的原子组成，原子不可自生自灭2、同种类的原子在质量、形状和性质上完、同种类的原子在质量、形状和性质上完全相同，不同种类的原子则不同全相同，不同种类的原

6、子则不同3、每一种物质都是由它自己的原子构成。、每一种物质都是由它自己的原子构成。单质是由简单原子组成，化合物是由复杂单质是由简单原子组成，化合物是由复杂原子组成。复杂原子的质量等于组成它的原子组成。复杂原子的质量等于组成它的简单原子的质量总和。简单原子的质量总和。3 318971897年英国科学家年英国科学家汤姆生汤姆生发现了电子。发现了电子。原子是一个平均分配着正电荷的粒子，其原子是一个平均分配着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成中性原子形成中性原子41911年，英国物理学家年，英国物理学家卢瑟福卢瑟福电子绕核旋转的原子结构模型电子

7、绕核旋转的原子结构模型51913年，丹麦科学家年，丹麦科学家玻尔玻尔核外电核外电子分层排布的原子结构模型子分层排布的原子结构模型620世纪世纪20年代中期，奥地利物理学家年代中期，奥地利物理学家薛定谔薛定谔等人以等人以量子力学量子力学为基础为基础电子云电子云模型模型1.德谟克利特的古代原子学说德谟克利特的古代原子学说2.道尔顿的近代原子学说（模型）道尔顿的近代原子学说（模型）3.汤姆生原子模型汤姆生原子模型4.卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型5.玻尔原玻尔原 子模型子模型6.电子云模型电子云模型原子结构的衍变过程原子结构的衍变过程原子原子原子核原子核核外电子核外电子 质子质子 中子中子核电荷数核电

8、荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数质量数质量数=质子数质子数+中子数中子数1. 原子的特点是什么？原子的特点是什么？原子是化学变化中的最小微粒原子是化学变化中的最小微粒原子的体积和质量都十分微小原子的体积和质量都十分微小原子的大部分质量集中在原子核上原子的大部分质量集中在原子核上原子核外的电子是原子核外的电子是分层分层排布的，根据电子的排布的，根据电子的能能量量差异，可将核外电子分成不同的差异，可将核外电子分成不同的能层能层即电即电子层。子层。二、能层与能级二、能层与能级1.能层：（能层：（即电子层）即电子层）能层能层12345n符号符号KLMNO212222232 242252

9、2n2（1）先排能量低的电子层，再排能量高的）先排能量低的电子层，再排能量高的 电电 子层，由里往外。子层，由里往外。（2）每一层最多容纳电子数：）每一层最多容纳电子数：2n2个。个。（3）最外层电子数不超过）最外层电子数不超过8个个 （K层为最外层时不超过层为最外层时不超过2个）。个）。（4）次外层电子数不超过）次外层电子数不超过18个，个， 倒数第三层不超过倒数第三层不超过32个。个。核外电子的排布规律核外电子的排布规律:规定：任一能层的能级总是从规定：任一能层的能级总是从 s 能级开始，能级开始， 依次称依次称p、d、f、g能级能级在多电子原子中，同一能层的电子，在多电子原子中，同一能层

10、的电子，能量能量也可能也可能不同，不同能量的电子分成不同的不同，不同能量的电子分成不同的能级能级。（既亚。（既亚层）层）2、能级、能级:（既电子亚层）（既电子亚层）能层能层 K L M N O能级能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 最多最多电子电子数数2 2 6 2 6 10 2 6 10 141、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电、原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数子数与能层的序数(n)间存在什么关系？间存在什么关系？2、不同能层分别有多少个能级，与能层的序数、不同能层分别有多少个能级，与能层的序数间存在什么关系？间存在什么关系？（

11、所含能级个数能层序数（所含能级个数能层序数 n）（2n2 ）s 122p 326d 5210f 7214g 9218不同能层中的不同能层中的s s、p p、d d、f f、g g能级能级最多最多能能容纳的电子数是相同的，各为：容纳的电子数是相同的，各为：3、英文字母相同的不同能级中所、英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数是否相同？能容纳的最多电子数是否相同？三、构造原理与电子排布式三、构造原理与电子排布式1构造原理构造原理(1)含义含义在多电子原子中，电子在能级上的排布顺在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序是：电子先排在能量序是：电子先排在能量_的能级上，然的能级上，然后依次排在能量

12、后依次排在能量_的能级上。的能级上。低低较高较高（2）思考感悟）思考感悟(1)“能层越大，能级的能量越高。能层越大，能级的能量越高。”对吗？对吗？(2)为什么为什么K原子的原子结构示意图不是原子的原子结构示意图不是（3 3）、构造原理与能量最低原理）、构造原理与能量最低原理 构造原理：构造原理：随原子核电荷随原子核电荷数递增，绝大数递增，绝大多数原子核外多数原子核外电子的排布遵电子的排布遵循如右图的排循如右图的排布顺序，这个布顺序，这个排布顺序被称排布顺序被称为为构造原理构造原理。核外电子总是尽量先排布在能核外电子总是尽量先排布在能量较低的能级，然后由里向外，量较低的能级，然后由里向外，依次排

13、布在能量逐步升高的能依次排布在能量逐步升高的能级。级。【提示提示】(1)从构造原理图中可以看出能级的能从构造原理图中可以看出能级的能量高低除了符合量高低除了符合E(ns)E(np)E(nd)E(nf)和和E(1s)E(2s)E(3s)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。等。(2)由于出现能级交错现象，由于出现能级交错现象，K原子排满第一层和原子排满第一层和第二层后，在排第三层时，先排满第二层后，在排第三层时，先排满3s能级、能级、3p能能级，最后一个电子进入级，最后一个电子进入4s能级而不是能级而不是3d能

14、级，所能级，所以它的原子结构示意图为：以它的原子结构示意图为：存在着能级交错存在着能级交错1s-2s-2p-3s-3p-4s-1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-3d-4p-5s-4d-核外电子排布的核外电子排布的构造原理图构造原理图原子的电子排布遵循构造原理使原子的电子排布遵循构造原理使整整个原子的能量个原子的能量处于最低状态，处于最低状态， 简称简称能量最低原理能量最低原理1)相同能层的不同能级的能量高低顺序相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： nsnpndnf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s2s3s4s；2p3

15、p4p; 3d4d3) 不同层不同能级可由下面的公式得出不同层不同能级可由下面的公式得出: : ns (n-2)f (n-1)d np (n为能为能层序数层序数)称为称为能级交错现象能级交错现象-各能级的能量高低顺序各能级的能量高低顺序 4) 不同层不同能级能量由低到高顺序不同层不同能级能量由低到高顺序 : : 1s 2s 2p3s 3p4s 3d4p5s 4d5p6s 1s 2s 2p3s 3p4s 3d4p5s 4d5p6s 4f5d6p7s 5f6d7p4f5d6p7s 5f6d7p2、电子排布式电子排布式 将将 上所容纳的电子数标在该能级符号上所容纳的电子数标在该能级符号 ，并按照能层

16、从左到右的顺序排列，并按照能层从左到右的顺序排列的式子，称电子排布式，如氢元素原子的的式子，称电子排布式，如氢元素原子的电子排布式为：电子排布式为：能级能级右上角右上角电子排布式：电子排布式：氢氢 H H钠钠 Na Na 钾钾 K K1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 11s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 11s1s1 1巩固练习：巩固练习：写出第四周期元素的原子核外电子排布式写出第四周期元素的原子核外电子排布式请根据构造原理，写出下列元素基态原子的请根据构造原理，写出下列元素基态原子的电子排布式：电子排布式：（1 1）N N 。

17、（2 2）Ne Ne 。（3 3）S S 。（4 4）Ca Ca 。（5 5）2929Cu Cu 。（6 6）3232Ge Ge 。原子的简化电子排布：原子的简化电子排布：Ne3sNe3s1 1写出第写出第8 8号元素氧、第号元素氧、第1414号元素硅和第号元素硅和第2626号元素号元素铁的简化电子排布式吗？铁的简化电子排布式吗？上式方括号里的符号的意义是：上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构原子实：在简化的电子排布式中以稀有气体的元素符号加方括原子实：在简化的电子排布式中以稀有气体的元素符号加方括号表示的原子组成部分称为号表

18、示的原子组成部分称为“原子实原子实”。Ne即为原子实即为原子实O O：He2sHe2s2 22p2p4 4 SiSi：Ne3sNe3s2 23p3p2 2FeFe：Ar3dAr3d6 64s4s2 2钠钠 NaNa的简化电子排布：的简化电子排布：2 2构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低，若以各能级能量高低，若以E E 表示某能级的能量，表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是下列能量大小顺序中正确的是 （ ）A AE E(3s)(3s)E E(2s)(2s)E E(1s) (1s) B BE E(3s)(3s)E E(3p)(3p)E

19、 E(3d) (3d) C CE E(4f)(4f)E E(4s)(4s)E E(3d) (3d) D DE E(5s)(5s)E E(4s)(4s)E E(4f)(4f) 练习：练习：1 1一个电子排布为一个电子排布为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1的元素最可的元素最可能的价态是能的价态是( )( )A A +1 B +1 B +2 C +2 C +3 D +3 D -1 -1 CA3 3下列原子或离子的电子排布式错误的是（下列原子或离子的电子排布式错误的是（ ）A A、Al 1sAl 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1

20、B B、O O2-2- 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6C C、NaNa+ + 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6 D D、 Si 1sSi 1s2 22s2s2 22p2p2 24 4下列表达方式错误的是（下列表达方式错误的是（ ）A A 甲烷的电子式甲烷的电子式 B B 氟化钠的电子式氟化钠的电子式 C C 硫离子的核外电子排布式硫离子的核外电子排布式 1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4 D D 碳碳1212原子原子 12126 6C CDC【练习练习】试书写试书写 ClCl、K K、2626FeFe原子的核外电子原子的核外电子排布

21、式。排布式。 ClCl: : K: K: 2626Fe:Fe:1s22s22p63s23p51s22s22p63s23p64s11s22s22p63s23p63d64s2注意：在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，注意：在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，按照能层顺序写。按照能层顺序写。 强调：强调：最高能级组电子数为价电子数最高能级组电子数为价电子数道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：原子是他的学说中主要有下列三个论点：原子是不能再分的微粒；同种元素的原子的各种不能再分的微粒；同种元素的原子的各种性质和质量都相同

22、；原子是微小的实心球性质和质量都相同；原子是微小的实心球体。从现代原子体。从现代原子分子学说的观点看，你分子学说的观点看，你认为不正确的是（认为不正确的是（ ）A A 只有只有 B B 只有只有 C C 只有只有 D D D在同一个原子中，离核越近、在同一个原子中，离核越近、n n越小越小的电子层能量的电子层能量 。在同一能层中，各。在同一能层中，各能级的能量按能级的能量按s s、p p、d d、f f的次序的次序 理论研究证明，多电子原子中，同一理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，第三能层有它们分成能级，第三能

23、层有3 3个能级分别个能级分别为为 。越低越低增大增大 。 3S 3P 3d4.4.下列各原子的电子排布正确的是下列各原子的电子排布正确的是 A. Be 1s22s12p1 B. C 1s22s22p2 C. He 1s12s1 D. Cl 1s22s22p63s23p5BD5.5.书写下列原子的电子排布式书写下列原子的电子排布式SFeScVSeGaBr6下列各原子或离子的电子排下列各原子或离子的电子排布式错误的是（布式错误的是（ ） A. Al 1s22s22p63s23p1 B. O2- 1s22s22p6 C. Na+ 1s22s22p6 D. Si 1s22s22p2D四、能量最低原理

24、、基态与激发态、光谱四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1能量最低原理能量最低原理现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称简称_。能量最低原理能量最低原理（3 3）基态与激发态相互转化的关系）基态与激发态相互转化的关系 2 2、基态与激发态、光谱、基态与激发态、光谱（1 1）基态原子：处于最低能量的原子叫基态）基态原子：处于最低能量的原子叫基态原子。原子。基态原子稳定。基态原子稳定。（2 2）激发态原子：当基态原子的）激发态原子：当基态原子的电子吸收能量电子吸收能量后，电

25、子会跃迁到后，电子会跃迁到较高的能级较高的能级，变成激发态原子。，变成激发态原子。激发态原子激发态原子不稳定，又跃迁回较低能级，并释放能量。不稳定，又跃迁回较低能级，并释放能量。基态原子基态原子激发态原子激发态原子吸收能量吸收能量释放能量释放能量1s22s22p63s2基态鎂原子基态鎂原子1s22s22p63s13p1激发态鎂原子激发态鎂原子吸收能量吸收能量释放能量释放能量（4 4）要点提示：）要点提示：光辐射是电子释放能量的重要形式之一光辐射是电子释放能量的重要形式之一日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都和核外电子发光、霓虹

26、灯光、激光、焰火等都和核外电子发生跃迁后释放能量有关。生跃迁后释放能量有关。3.3.原子光谱原子光谱: : 不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收吸收或或释放释放不同频率的光，可以用光谱仪摄取。不同频率的光，可以用光谱仪摄取。 各种元素的电子的各种元素的电子的吸收光谱吸收光谱或或发射光谱发射光谱，总称，总称为为原子光谱原子光谱。光谱与光谱分析光谱与光谱分析(1)光谱形成原因光谱形成原因不同元素的原子发生不同元素的原子发生_时会吸收或释放不同的光。时会吸收或释放不同的光。(2)光谱分类光谱分类根据光是被吸收或释放，可将光谱分为根据光是被吸收或释放，可将光谱分

27、为_和和_，总称，总称_。跃迁跃迁吸收光谱吸收光谱发射光谱发射光谱原子光谱原子光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱 特征特征:暗背景暗背景,亮线亮线,线状不连续线状不连续特征特征:亮背景亮背景,暗线暗线,线状不连续线状不连续发射光谱发射光谱吸收光谱吸收光谱(3)光谱分析在现代化学中，利用_上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。原子光谱原子光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等（4 4） 光谱分析的应用：光谱分

28、析的应用：通过原子光谱发现许多元素。通过原子光谱发现许多元素。如：铯（如：铯（18601860年）和铷（年）和铷（18611861年），其光谱中有特征年），其光谱中有特征的篮光和红光。的篮光和红光。又如：又如：18681868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。有气体氦。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱 下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图其中图_是原子由基态转化为激发态是原子由基态转化为激发态时的吸收光谱，图时的吸收光谱，图_是原子由激发态是原子由激发态

29、转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。能量最低原理、基态与激发态、光谱基态与激发态相互转化的应用基态与激发态相互转化的应用 焰色焰色 反应反应 焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态基态激跃迁到激跃迁到激发态激发态；处于激发态的电子是十分不；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约稳定的，

30、在极短的时间内（约1010s s）便跃迁）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。到了各种色彩。 焰火呈现五颜六色的原因焰火呈现五颜六色的原因1、判断下列表达是正确还是错误、判断下列表达是正确还是错误1）1s22p1属于

31、基态；属于基态；2） 1s22s2 2p63p1属于基态；属于基态； 3）1s22s2 2p63d1属于激发态；属于激发态；答案：答案： (1) (2) (3)课堂练习课堂练习五、电子云与原子轨道五、电子云与原子轨道思考思考: : 宏观物体与微观物体（电子）宏观物体与微观物体（电子） 的运动有什么区别的运动有什么区别? ? 可以准确地测出它们在某一时刻所处可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；的位置及运行的速度； 可以描画它们的运动轨迹。可以描画它们的运动轨迹。1.电子的质量很小，只有电子的质量很小，只有9.1110-31千千克；克；2.核外电子的运动范围很小（相对于宏核外电子的

32、运动范围很小（相对于宏观物体而言）；观物体而言）；3.电子的运动速度很大；电子的运动速度很大；测不准测不准图中图中 表示原子核，一个小黑点代表表示原子核，一个小黑点代表电子在这里出现过一次电子在这里出现过一次小黑点的疏密表示电子在小黑点的疏密表示电子在核外空间单核外空间单位体积内位体积内出现的概率的大小。出现的概率的大小。1s1s电子在电子在原子核外原子核外出现的概出现的概率分布图率分布图1 1、电子云、电子云处于一定空间运动状态的电子在原子核外空处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。间的概率密度分布的形象化描述。(1) s电子电子云形状电子电子云形状 是以原子核

33、为中心的是以原子核为中心的球体，只有一个伸展方向球体，只有一个伸展方向 1 1、电子云、电子云(2)p(2)p电子云的形状是哑铃形，其伸展方电子云的形状是哑铃形，其伸展方向是互向垂直的三个方向（向是互向垂直的三个方向（P Px x、P Py y、P Pz z）。）。 P电子云半径同样随着电子云半径同样随着n增大而增大增大而增大 2. 原子轨道原子轨道d d能级的原子轨道图能级的原子轨道图 2. 原子轨道原子轨道 f 能级的原子轨道图能级的原子轨道图 2原子轨道原子轨道 (1)定义：电子在原子核外的一个空间运动状定义：电子在原子核外的一个空间运动状 态称为一个原子轨道。态称为一个原子轨道。 (2

34、)数目数目 ns能级各有能级各有1个轨道，个轨道，np能级各有能级各有 个轨道，个轨道，nd能级各有能级各有 个轨道，个轨道，nf能级各有能级各有 个轨道。个轨道。357电子在原子核外的一个运动空间状态电子在原子核外的一个运动空间状态原子轨道原子轨道阅读课本阅读课本1111页表页表1-21-2spfdsxzpxxzpyxypzxzdxyxydyzyzdxzxzdx2-y2xydz2xz六、核外电子排布的原则六、核外电子排布的原则 (1)能量最低原理：能量最低原理：原子核外电子先占有能原子核外电子先占有能量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整个原子

35、处于能量最低的状态。样使整个原子处于能量最低的状态。 (2)泡利原理：泡利原理：每个原子轨道上最多只能容纳每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋方向不同的电子。如两个自旋方向不同的电子。如2s轨道上的电子轨道上的电子排布为排布为 ，不能为，不能为 (3)洪特规则：洪特规则：原子核外电子在能量相同的各原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋方向相同，这样整个原子的能量轨道，且自旋方向相同，这样整个原子的能量最低。如最低。如2p3的电子排布为的电子排布为 ，不能，不能为为 (4)洪特规则的特例：洪特规则的特例：有少数元素的基

36、态原有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道在全充满因为能量相同的原子轨道在全充满(如如p6和和d10)、半充满半充满(如如p3和和d5)和全空和全空(如如p0和和d0)状态时，体状态时，体系的能量较低，原子较稳定。系的能量较低，原子较稳定。 轨道表示式轨道表示式( (电子排布图电子排布图) )写出镁原子的电子排布式、电子排布图写出镁原子的电子排布式、电子排布图1s22s22p63s2 电子排布图电子排布图电子排布式电子排布式轨道表示式：轨道表示式：用每个方框代表一个原子轨道，用每个方框代表一个原子轨道，每个箭头

37、代表一个电子的式子。每个箭头代表一个电子的式子。如：氖原子的轨道表示式如：氖原子的轨道表示式下列电子排布图中哪个是硼的？下列电子排布图中哪个是硼的？ABA下列电子排布图中哪个是碳的？下列电子排布图中哪个是碳的？Cu当同一能级的电子排布为全充满、半充满状态时具当同一能级的电子排布为全充满、半充满状态时具有较低的能量和较大的稳定性。有较低的能量和较大的稳定性。CBAACr注意注意能层能层原子轨道原子轨道类型类型原子轨道原子轨道数目数目可容纳电可容纳电子数子数1 12 23 34 4n n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n22818322n2小结：小结：1、各原子轨道的

38、能量高低比较、各原子轨道的能量高低比较（1）nsnpndnf（2）1s2s3s4s（3）同一能层同一能级的各原子轨道能量相等：）同一能层同一能级的各原子轨道能量相等： 2Px2Py2Pz2、电子云和原子轨道电子云和原子轨道（1 1）能量最低原理）能量最低原理 （2 2）泡利不相容原理）泡利不相容原理 （3 3）洪特规则）洪特规则 3、核外电子排布规则核外电子排布规则: :4、核外电子排布图核外电子排布图 原子的核外电子排布的表示方法原子的核外电子排布的表示方法原子原子结构结构示意示意图图意义意义将每个能层上的电子总数表示在原子将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子核外的式子实例实例 电子电子排布排布式式意义意义用数字在能级符号右上角标明该能级用数字在能级符号右上角标明