-自己做-第一章-节-原子结构-能级交错-轨道课件

1、 课程标准：电离能、电负性原子核外电子的跃迁价层电子对互斥模型键和键手性分子等电子原理金属晶体的基本堆积模型晶格能1谢谢大家请提宝贵意见！原子结构231803 一、人类对原子结构的认识历史3近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型4（1） 能层（即电子层） 能层：按原子核外电子能量的差异，可以将核外电子分为不同的能层即电子层。二、能层与能级5按距核远近划分壳层 能层(电子层)n越大，离核距离越远电子能量越高不同能层的能量的变化不连续，是量子化的。n1、2、3、4、5、6、7符号 K、L、M、N、O、P、Q6规定，任一能层的能级总是从 s 能级开始，依次称p、d、f、g能级能

2、层 K L M N O能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 最多电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14(2) 能级:在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可能不同，可以将它们分为不同的能级（即亚层）。第三能层有3个能级分别为 。”能层是楼层，能级是楼梯的阶级”7能层12345n符号KLMNO最多电子数212222232 2422522n2 8能层n(电子层)符号1 2 3 4 5 6 7K LM N O P Q包含能级(电子亚层)s、p、d ss、ps、p、d、f s、p、d、f s、p、d、f s、p、d、f 能级表示方法1s2s、2p3s、3p

3、、3d 能层与能级92.不同能层，相同能级 1.相同能层，不同能级 按s、p、d、f顺序递增 如: EnsEnpEndEnf能量高低由n决定如：E1sE2sE3s E2pE3pE4p E3dE4dE5d10构造原理1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d-4p-5s-4d-核外电子排布的构造原理图3. 能级交错：如：E4sE3dE4p11原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理（122,334,345,456,4567,567）总结：核外电子排布所遵循的规律和方法。1、根据构造原理给出的电子排布次序，可以写出原子的电子排布式。2、对于处在不同能层的英文字母不同的

4、能级，电子排布的先后次序（n-2）f、（n-1）d、ns12（3）屏蔽效应在多电子原子中，一个电子不仅受到原子核的引力，还要受到其他电子的排斥力。如锂原子核带有三个正电荷，核外有三个电子，第一层有两个电子，第二层有一个电子，对于第二层的这一个电子来说，除了受核对它的吸引力以外，还受到第一层两个电子对它的排斥力的作用，这种排斥力实际上相当于减弱了原子核对外层电子的吸引力，相当于使核的有效电荷数减少。我们把由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷，使有效核电荷降低，消弱了核电荷对该电子的吸引，这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。屏蔽效应与原子内电子的多少和电子所处的轨道有关，内层电子对外层

5、电子的屏蔽作用较大，电子越靠近原子核，它对外层电子屏蔽作用越大，同层电子屏蔽作用较小，外层电子对内层电子几乎没有屏蔽作用。13（4）钻穿效应由电子云径向分布图可以看出，n值较大的电子在离核较远的区域出现的概率大，但在离核较近的区域也有概率较小的峰出现，这种外层电子钻到内层空间而靠近原子核的现象称为钻穿效应。钻穿效应主要表现在钻入内层的小峰上，峰的数目越多，钻穿效应越大。电子的钻穿效应和屏蔽效应是相互联系的，某电子的钻穿效应越强，其被屏蔽的可能性就越小。钻穿效应可以用来解释能级交错现象。14屏蔽效应、钻穿效应不讲。电子排布式可以简化，如可以把钠的电子排布式写成【Ne】3s1。书写N、Cl、K、2

6、6Fe原子的 核外电子排布式15二、电子云思考: 宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别?宏观物体的运动特征：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；可以描画它们的运动轨迹。16微观物体的运动特征：电子的质量很小，只有9.1110-31千克；核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；电子的运动速度很大；测不准17电子云轮廓图 电子在核外空间经常出现的区域 电子出现概率约为90的空间所形成的电子云轮廓图原子轨道181s电子在原子核外出现的概率分布图。小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的概率的大小。量子力学中将这种电子云轮廓图称为“原子轨道”19电子云电子在核外空间出

7、现机会(概率)多少的形象化描述 假想：重叠数百万张氢原子核外电子每个瞬间运动状态的照片，得到统计效果图。注意点：1.是电子在核外空间出现的 概率统计结果，非真的云2.氢原子电子云球形 好像在原子核外笼罩着一团电子形成的云雾，形象地称为电子云图。20三、原子轨道：1.定义：电子出现概率约为90的空间所形成的电子云轮廓图H原子电子运动的原子轨道为球形1s原子轨道为球形ns轨道均为球形n越大,球半径越大21p能级电子云轮廓图p能级电子云图p轨道的3种空间伸展方向P电子原子轨道半径同样随着n增大而增大p轨道形状纺锤形或称为哑铃形22 d能级的原子轨道有 个. d能级的原子轨道523一个s轨道，空间一种

8、取向。能量相同，伸展方向不同s 轨道p 轨道 三种空间取向，三个 等 价 p轨道。24能层符号 六P五O四N4f4d 4p4s三M3d3p3s二L2p2s一K1s1131351357轨道伸展方向轨道总数14916能级轨道总数(能层序数)2=25电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数1234n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n22818322n226四、 核外电子运动状态的描述：能层能级电子云的伸展方向决定能量高低决定原子轨道自旋方向：顺时针自旋 逆时针自旋同一个原子轨道里的电子的自旋方向相反电子的自旋状态四个方面27五、核外电子排布的原则 1.能量最低原理：电

9、子总是尽先占据能量最低的原子轨道，然后再依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低状态。 原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理282.Pauling不相容原理：每个原子轨道至多容纳两个自旋方向相反的电子. 第n能层轨道总数:n2最多容纳的电子数:2n2293.洪特规则 4.补充规则相对稳定的状态全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）电子排布在同一能级时，总优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。 30 用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布洪特规则泡利原理能量最低原理3124Cr原子的电子排布图:1s22s2

10、2p63s23p63d54s1不是3d44s2例：32画出24Cr 的轨道排布式洪特规则的特例：在等价轨道的全充满（p6，d10，f14）、半充满（p3，d5，f7）全空时(p0,d0,f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性。1s22s22p63s23p64s23d44s13d533例“各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是（ ） A构造原理 B泡利原理 C洪特规则 D能量最低原理B34分别写出Na、K的基态原子的电子排布钠原子：1s2 2s2 2p6 3s1钾原子：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1电子排布式练习：试分别写出17Cl、22Ti

11、、28Ni的电子排布式和电子排布图(参考课本p12)。35注意36在同一个原子中，离核越近、n越小的电子层能量 。在同一电子层中，各亚层的能量按s、p、d、f的次序 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，还可以把它们分成能级，第三能层有3个能级分别为_ 。越低增大 。 3S 3P 3d37四、基态与激发态、原子光谱381基态原子与激发态原子 不同能层的能量的变化不连续，是量子化的。处于最低能量的原子叫做基态原子当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子（1s22s2 2p63d1属于激发态）39可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的能量表现为光的形式用光谱仪摄取得到各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱40 通常电子尽可能处在离核最近的轨道运动，此时原子的能量最低，原子