核外电子运动的状态

原子核外电子运动状态一、原子核外电子运动的特征1、宏观物体的运动特征下面以铅球的自由落体运动为例：S=1/2gt2

V=gt所处的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。归纳宏观物体运动的特征：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。2、核外电子运动的特征：电子质量很小（9.1×10-31kg）带负电荷⑴运动范围小（直径约为10-10m）⑵高速运动，接近光速⑶结论：

电子的运动与宏观物体的运动不同，宏观物体遵循牛顿运动定律,而电子运动不遵循牛顿运动定律.原子核外电子的运动没有确定的轨道,不能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动速度,也不能描画出它的运动轨迹.思考：如何描述核外电子的运动？1、只能用统计的观点指出它在原子核外空间某处出现机会的多少。2、用“电子云”形象的描述核外电子的运动。氢原子的五次瞬间照相:电子云演示①呈球形分布②在离核近处密度大,离核远处密度小.③氢原子的电子云的特征：而多电子原子的电子云则比较复杂。用小黑点的疏密来形象化描述电子在原子核周围出现机会多少的图象----------电子云.1、氢原子的的电子云图中中的小黑点表表示的意义是是（））（A）一个黑黑点表示一个个电子（B）黑点的的多少表示电电子个数的多多少（C）表示电电子运动的轨轨迹（D）电子在在核外空间出出现机会的多多少D二.核外电子子运动状态1.电子层层根据电子的能能量差异和空空间运动范围围离核的远近近不同,核外外电子分别处处于不同的电电子层.电子层n=1234567KLMNOPQ电子离核距离离近远远能量低低高高2.电子亚层层(同一电子层层中,电子运运动形状不同同,能量也有有区别)四种亚层S、P、、d、f电子层和电子子亚层关系n=1s亚层1sn=2s、p亚层层2s、2pn=3s、p、d亚层3s、3p、3dn=4s、p、d、、f亚层4s、、4p、4d、4f形状：s—球球形p-纺锤形d-花瓣形形f-十十字花瓣形同层中能量ns<np<nd<nf3.电子云云伸展方向———轨道p电子云—三三个伸展方向向f电子云—七七个伸展方向向问题:(pxpypz)能量是否相相同?(pxpypz)(3px=3py=3pz)2px<3px<4px轨道---在一定定电子层上具具有一定形状状和一定伸展展方向的电子子云所占据的的空间称轨道.S电子云---一个伸展展方向d电子云—五五个伸展方向向,s轨道：球形电子云的伸展展方向:p轨道：纺锤形电子云的伸展展方向:PxPyPz形状：d轨道道电子云伸展展方向—花瓣瓣形形状：f轨道道电子云伸展展方向—复杂杂花瓣形自旋方向示意意图：4.电子的的自旋每一个轨道中中最多只能容容纳二个自旋旋方向相反的的电子.↑↓↓电子子层层序序数数电子子亚亚层层轨道道数数n2最多多可可容容纳纳电电子子数数2n21234….nss.ps.p.ds.p.d.f1=121+3+5=9=321+3+5+9=16=421+3=4=22n22818322n2小结结：电子子云云形形状状---由由电电子子亚亚层层决决定定.电子子的的能能量量---由由电电子子层层、、电电子子亚亚层层决决定定。。轨道道---由由电电子子层层、、电电子子亚亚层层、、电电子子云云伸伸展展方方向向决决定定。。电子子的的运运动动状状态态---由由电电子子层层、、电电子子亚亚层层、、电电子子云云伸伸展展方方向向和和电电子子的的自自旋旋四四个个方方面面描描述述。。表5-2稀稀有有气气体体原原子子的的电电子子层层排排布布核电电荷数数元素素名称称元素素符号号各电电子子层层的的电电子子数数KLMNOQ21018365486氢氖氩氪氙氡HeNeArKrXeRn228288281882818188281832188（2））各各层层最最多多容容纳纳2n2个电电子子（3））最最外外层层不不超超过过8个个（（K层层2个个））（4））次次外外层层不不超超过过18个个，，倒倒数数第第三层层不不超超过过32个个。。相互互制制约约，，相相互互联联系系核外外电电子子排排布布规规律律:（1））能能量量最最低低原原理理三、、核核外外电电子子排排布布式式与与轨轨道道表表示示方方式式1、、泡泡利利不不相相容容原原理理同一一轨轨道道上上最最多多可可容容纳纳电电子子自自旋旋方方向向相相反反的的两两个个电电子子。。核外外电电子子排排布布的的原原则则在同同一一原原子子里里,没没有有运运动动状状态态完完全全相相同同的的两两个个电电子子存存在在。。2、、能能量量最最低低原原理理：：电子子优优先先进进入入能能量量低低的的轨轨道道。。E1S<E2S<E2P<E3S<E3P（1））按按能能量量由由低低到到高高顺顺序序，，正正确确书书写写轨轨道道符符号号。。（2））按按电电子子排排布布规规律律，，分分别别在在s.p等等亚亚层层右右上上角角填填写写所所排排电电子子的的数数目目。。例1.写出出1~18号号元元素素原原子子的的核核外外电电子子排排布布式式。。核外外电电子子排排布布式式书书写写电子排布式：6C1s22s22p2

7N1s22s22p3

8O1s22s22p4

9F1s22s22p5

轨道道表表示示式式S区区、、P区区例2.O2-离子子中中电电子子的的运运动动状状态态有有()A.3种种B.8种种C.10种种D.12种种C其原子最最外层有有______种运动动状态不不同的电电子，其原子中中有______种能能量不同同的电子子；65其属于_______区元素素。P3．洪特特规则:6C轨道表示示式在能量相相同的轨轨道上电子以相同的自旋方向向，分占占不同的的轨道.

7N轨道表示式

8O轨道式

9F轨道式

写出19、20、26号元素素原子的的核外电电子排布布式。多电子原原子中能能级交错错现象1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f6s6p5d6fE:1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p电子填入入轨道的的先后顺顺序多电子原原子中能能级交错错现象原因：除原子核核对电子子影响外外，还存存在各电电子之间间的相互互作用，，减弱了了原子核核对外层层电子的的作用.ns→(n-1)d→→(n-2)f→np22Ti26Fe的核核外电子子排布式式例如：22Ti26Fe24Cr1s22s22p63s23p63d44s2实验测定定：1s22s22p63s23p63d54s1?填入按能能级顺序序书写按电电子层顺顺序价电子29Cu1s22s22p63s23p63d94s2实验测定定：1s22s22p63s23p63d104s1再如：1s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d64s2全充满：p6,d10,

f14

半充满：p3,d5,

f7

全空：p0,d0,

f0

特例:同一电子子亚层全全充满、、半充满满、或全全空的状状态都是是能量较较低的稳稳定状态态。

24Cr1s22s22p63s23p63d44s2实验测定：1s22s22p63s23p63d54s129Cu1s22s22p63s23p63d94s2

实验测定：1s22s22p63s23p63d104s1

比较：为何核外外电子排排布最外外层电子子不超过过8个，，次外层层电子不不超过18个…….表示原子结构构的化学学式有:①电子式式;②原子结结构示意意图;③特征电电子构型型(最外外层电子子排布式式,即价价电子数数);④核外电电子排布布式;⑤轨道表表示式.写出第三三周期只只有一个个未成对对电子的的元素符符号:1s22s22p63s11s22s22p63s23p11s22s22p63s23p5NaAlCl短周期P亚层上上有2个个未成对对电子的的元素符符号:1s22s22p21s22s22p41s22s22p63s23p2COSi1s22s22p63s23p4S例2.(1).短周期元素素P亚层未成成对电子数最最多的元素原原子是___________.N、P(2).第三周期元素素P亚层有一一个未成对电电子的元素__________.Al、Cl(3).第三周期元素素P亚层有两两个未成对电电子元素原子子的电子排布布式和轨道表表示式.例.下列原原子的最外电电子层中,成成对电子占据据的轨道和不不成对电子占占据的轨道数数目相同的是是A.BB.KC.SiD.OAD下列电子排布布式表示的微微粒,无法确确定其是原子子还是离子的的是______.(A)1s2(B)1s22s2(C)1S22S22P63S23P6(E)1s22s22p1AC例9.元素X的原子子最外层电子子排布式是nsnnpn+1.原子中中能量最高的的是____电子,其电电子云在空间间有____种伸展方向向;X的名称称是____,其氢化物物的电子式是是_____.2P33氮例7若A元素原子子的最外层电电子的结构是是ns2，则下列判断断正确的是———。(A).A一定是金金属元素(B).A一定是ⅡA族元素(C).A的最高正价价是+2价(D).A不不易形成负价价.DHeBeMgCaFe例8.下列四种微粒粒中,不能破破坏水的电离离平衡的是().X2-1s22s22p63s23p6Y1s22s22p63s1Z3+1s22s22p6W-1s22s22p63s23p6D例10.X.Y两元素素可形成X2Y3型化合物,则则X.Y原子子最外层的电电子排布可能能是____.X3s23p12s22p33s23p13s2Y3s23p52s22p43s23p43s22P3(A)(B)(C)(D)BC例3.下列各组原子子中,彼此的的化学性质一一定相似的是是_____.(A)P原子子:1s2Q原子:2s2(B)P原原子:M电子子层上有2个个电子.Q原子子:N电子层层上也有2个个电子.(C)P原原子:2P亚亚层有1个未未成对电子.Q原子:3P亚层也也有1个未成成对电子.(D)P原原子子:最最外外电电子子层层(L层层)上上只只有有一一个个空空轨轨道道.Q原原子子:最最外外电电子子层层(M层层)上上也也只只有有一一个个空空轨轨道道.D9、、写写出出核核外外电电子子总总数数为为10、、18的的微微粒粒(尽尽可可能能多多)。。核外外电电子子总总数数为为10的的微微粒粒：：Ne、、HF、、H2O、、NH3、CH4、F-、O2-、N3-、OH-、NH2-、H3O+、NH4+、Na+、Mg2+、Al3+核外外电电子子总总数数为为18的的微微粒粒：：Ar、、HCl、、H2S、、PH3、SiH4、Cl-、S2-、HS-、F2、H2O2、HFO、N2H4、C2H68、写写出出相相对对分分子子质质量量为为28的的物物质质的的分分子子式式(三三种种)；；写出出相相对对分分子子质质量量为为34的的物物质质的的分分子子式式(三三种种)；；写出出相相对对分分子子质质量量为为44的的物物质质的的分分子子式式(三三种种)。。CO、、N2、C2H4H2S、、PH3、H2O2CO2、N2O、、C3H8写出出1～～35号号元元素素的的核核外外电电子子排排布布式式。。写出出N、、F、、Si元元素素的的轨轨道道表表达达式式。。写出出Cr、、Cu、、Fe、、Na、、Br、、Ar最最外外层层电电子子排排布布式式。。作业业电子子排排布布方方面面的的规规律律1.主主族族元元素素中中单单电电子子数数最最多多的的是是____族族元元素素，，前前四四周周期期单单电电子子数数最最多多的的元元素素是是_____2.原原子子最最外外层层成成对对电电子子数数和和成成单单电电子子数数相相等等的的元元素素在在_________族族元元素素。。3.原原子子最最外外层层电电子子数数是是次次外外层层电电子子数数2倍倍或或3倍倍的的元元素素一一定定_________________.4.次次外外层层电电子子数数为为2的的元元素素一一定定____________.5.次次外外层层电电子子数数为为8的的元元素素在在第第三三周周期期以以下下所所有有_______________的的元元素素.ⅤACr.ⅢA、、ⅥⅥA在第第二二周周期期在第第二二周周期期ⅠA、、ⅡⅡA1.最最外外层层电电子子数数是是一一个个的的原原子子一一定定是是主主族族吗吗?2.最最外外层层电电子子数数是是nS2的原原子子一一定定是是主主族族吗吗?3.除除最最外外层层外外,其其他他各各电电子子层层的的电电子子数数均均达达到到2n2,一定是是主族元元素吗?问题6、最外外层电子子数等于于电子层层数的元元素为______________________________.7、未成成对电子子数等于于电子层层数的元元素有________________（短周周期）8、原子子的S亚亚层和P亚层电电子数相相等的是是____________.(短短周期））。9、最外外层电子子数与次次外层电电子数相相等的元元素有________