原子结构和核外电子排布

原子结构和核外电子排布第一页，共二十四页，编辑于2023年，星期二1对于离子来说，质子数、电子数和所带电荷数之间的关系:阳离子的电子数=质子数-所带电荷数阴离子的电子数=质子数+所带电荷数2对于某元素的一个原子来说，该原子的相对原子质量与该原子的质量数之间的关系:一个原子的质量数近似等于该原子的相对原子质量的整数值。第二页，共二十四页，编辑于2023年，星期二练习完成下表：粒子符号原子核数质量数质子数电子数中子数电荷数132162-CH4651871+1392018192+161851610100111010101818第三页，共二十四页，编辑于2023年，星期二10e-

电子的微粒:18e-电子的微粒:Ne、F-、O2-、N3-、Na+、Mg2+、Al3+、HF、H2O、NH3、CH4、OH-、H3O+、NH2-、NH4+

Ar、Cl-、S2-、Ca2+、K+、HS-、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4、HFO、CH3CH3、CH3OH、CH3F、CH3NH2、O22-总结第四页，共二十四页，编辑于2023年，星期二原子核外电子排布第五页，共二十四页，编辑于2023年，星期二【复习】核外电子的运动特征1.电子在核外很小的空间内作高速运动;含有多个电子的原子,核外各个电子的能量不完全相同,在核外运动的区域不同。2.含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同区域运动;核外电子的分层排布第六页，共二十四页，编辑于2023年，星期二一、原子核外电子的分层排布1核外电子的分层运动、电子层和电子层的划分把能量不同的电子在核外运动的不同区域看成是不同的电子层，根据该区域运动的电子的能量的高低（即该区域离核的远近）的不同，把核外空间由近到远，划分为七个电子层。并用n=1、2、3、4、5、6、7（或分别称为K、L、M、N、O、P、Q层）表示从内到外（能量由低到高）的电子层。第七页，共二十四页，编辑于2023年，星期二2核外电子的分层排布:排布规律②各电子层最多容纳电子数为2n2个.③最外层电子数不超过8个(K层为最外层电子数不超过2个).④次外层电子数不超过18个.倒数第三层电子数不超过32个.①能量最低原理.原子核外电子排布的表示法：原子结构示意图Ca第八页，共二十四页，编辑于2023年，星期二练习：1画出S、Cl、Ar、K的原子结构示意图。2下列微粒的结构示意图正确的是ALiBNa+CMgDK第九页，共二十四页，编辑于2023年，星期二3总结1——20号元素原子结构特征。1）最外层电子数为1的原子有______________;

2）最外层电子数为2的原子有______________;

3）最外层电子数与次外层电子数相等的原子有_________________;

4）最外层电子数是次外层电子数2倍的原子有_________________;

5）最外层电子数是次外层电子数3倍的原子有_________________;

6）最外层电子数是次外层电子数4倍的原子有_________________;H、Li、Na、KHe、Be、Mg、CaBe、ArCONe第十页，共二十四页，编辑于2023年，星期二3总结1——20号元素原子结构特征。7）次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有_________________;

8）内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有_________________;

9）最外层电子数是电子层数1倍的原子有_________________;

10）最外层电子数是电子层数2倍的原子有_________________;

11）最外层电子数是电子层数3倍的原子有_____;

12）最外层电子数是电子层数4倍的原子有_____.Li、SiLi、PHe、C、SONeH、Be、Al第十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期二4X、Y、Z和R分别代表四种元素,如果aXm+、

bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同,则下列关系正确的是【】（A）a-c=m-n（B）a-b=n-m（C）c-d=m+n（D）b-d=n+mD+m-nm-n第十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期二思考Ca为什么不是2、8、9、1？②各电子层最多容纳电子数为2n2个.①能量最低原理:思考为什么各电子层最多容纳电子数为2n2个？电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里,即最先排布K层,K层排满后再排L层,L层排满后再排M层。【问题】为什么不能说“M层排满后再排N层”？第十三页，共二十四页，编辑于2023年，星期二核外电子的分层排布

——能级和能级轨道上电子的排布第十四页，共二十四页，编辑于2023年，星期二核外电子的分层运动、电子层和电子亚层的划分在含有多个电子的原子里,由于电子的能量不同,导致电子在核外的运动区域也不相同。电子在原子核外的分层运动,又叫核外电子的分层排布。把能量不同的电子在核外运动的不同区域看成是不同的电子层,根据该区域运动的电子的能量的高低(即该区域离核的远近),把核外空间由近到远划分为七个电子层。并用n=1、2、3、4、5、6、7(或分别称为K、L、M、N、O、P、Q层)表示从内到外(能量由低到高)的电子层。第十五页，共二十四页，编辑于2023年，星期二电子亚层(能级)的划分：同一电子层(能层)内运动的电子的能量也不一定是完全相同的。鉴于此，把每一能层又划分为能量不同的亚层(能级)。具体如下：能层1234567ＫＬＭＮＯＰＱ能级ss、ps、p、ds、p、d、f……不同的能级中具有不同数目的轨道,具体如下:能级spdf……轨道数1357……第十六页，共二十四页，编辑于2023年，星期二而每一条轨道上最多可以有两个自旋方向相反的电子。由此可推出每层电子层上最多容纳电子数的规律（2n2）：能层1234567ＫＬＭＮＯＰＱ能级sspspdspdf轨道子数281832507298第十七页，共二十四页，编辑于2023年，星期二核外电子分层排布遵循的规律：1）能量最低原理：电子一般总是尽先排在能量最低的能层里,即最先排布K层,K层排满后再排L层,L层排满后再排M层。【问题】为什么不能说“M层排满后再排N层”？电子在能层上的排布,准确的说,是在能级上的轨道上的排布。电子总是尽先分布在能量最低的轨道上（同一能级内的各条轨道能量相同）。第十八页，共二十四页，编辑于2023年，星期二核外电子亚层排布的能级交错图1s2s3s4s5s6s7s2p2p2p3p3p3p4p4p4p5p5p5p6p6p6p3d3d3d3d3d5d5d5d5d5d4d4d4d4d4d4f4f4f4f4f4f4fEns＜E(n－2)f＜E(n－1)d＜Enp＜E(n+1)s7p7p7p6d6d6d6d6d5f5f5f5f5f5f5f第十九页，共二十四页，编辑于2023年，星期二2核外电子分层排布遵循的规律：2）泡利(Pauli，W.奥地利科学家)不相容原理：最多轨道原则。电子在能量相同的轨道里分布时,总是尽先占据不同的轨道(即分布在尽可能多的轨道里)。3）洪特(Hund，F.德国科学家)规则：每一条轨道上最多可以容纳两个自旋方向相反的电子(尽可能使体系的能量最低)。电子在轨道里分布时,如果处于全充满、全空、半充满状态,体系能量最低(最稳定)。洪特(Hund，F.德国科学家)规则特例：第二十页，共二十四页，编辑于2023年，星期二例:使用能级交错图,分析18Ar、

20Ca、24Cr、26Fe、29Cu的核外电子排布,画出轨道表达式,写出基态原子核外电子排布式并画出原子结构示意图,分析Fe、Cu原子失去电子的情况.第二十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期二核外电子亚层排布的能级交错图

5s6s7s

5p5p5p6p6p6p

5d5d5d5d5d4d4d4d4d4d4f4f4f4f4f4f4fEns＜E(n－2)f＜E(n－1)d＜Enp＜E(n+1)s1s2s2p3s3p3d4s4p第二十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期二20Ca：1s22s22p63s23p64s224Cr：1s22s22p63s23p63d54s126Fe：1s22s22p63s23p63d64s229Cu：1s22s22p63s23p63d104s118Ar：1s22s22p63s23p620Ca：1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s224Cr：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1

26Fe：1s22s22p63s23p63d64s2