专题2 第一单元原子核外电子的运动

1、20212021年年5 5月月2323日星期日日星期日 专题专题2 2第一单元第一单元 原子核外电子的运动原子核外电子的运动 在你眼中? 在化学家眼中? 宇宙大爆炸 宇宙大爆炸 19321932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理 论：整个宇宙最初聚集在一个论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子原始原子”中，中， 后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成 了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的 h h、少量的、少量的hehe及极少量的及极少量的lili，然后经过长或短的，然后

2、经过长或短的 发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分 期分批的合成了其它元素。期分批的合成了其它元素。 宇宙大爆炸 汤姆生原子模型汤姆生原子模型(1897年年)： 卢瑟福原子模型卢瑟福原子模型(1911年年)： 波尔波尔原子模型原子模型(1913年年): 量子力学模型量子力学模型: 原子是原子是实心球实心球 葡萄干面包式葡萄干面包式原子结构模型原子结构模型 带核的带核的原子结构模型原子结构模型 核外电子分层核外电子分层模型模型 古希腊哲学家古希腊哲学家(公元前公元前5世纪世纪):提出原子概念提出原子概念 道尔顿原子模型道尔顿原子模型(1803年年)

3、： 1803 1904 1911 1913 1926 1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，英国科学家道尔顿提出近代原子学说， 他认为原子是化学变化中不可再分的他认为原子是化学变化中不可再分的实心球体实心球体。 原子是一个平均分布着正电荷的原子是一个平均分布着正电荷的 粒子，其中镶嵌着许多电子，中粒子，其中镶嵌着许多电子，中 和了电荷，从而形成了中性原子。和了电荷，从而形成了中性原子。 1911年年,英国物理学家卢瑟福英国物理学家卢瑟福 为了探明汤姆生原子结构模型为了探明汤姆生原子结构模型 中原子内部中原子内部正电荷是否均匀地正电荷是否均匀地 分布在整个球体中，而带负电分布在整个球体中

4、，而带负电 荷的电子则一粒粒地散布在里荷的电子则一粒粒地散布在里 面。面。也即检验汤姆生提出的也即检验汤姆生提出的“葡萄干面包式葡萄干面包式” 的原子结构模型的原子结构模型,选择了选择了带正电粒子带正电粒子作为作为 “炮弹炮弹”来轰击原子来轰击原子,做了做了粒子散射实验粒子散射实验. 背景资料背景资料 根据粒子散射实验根据粒子散射实验,卢瑟福提卢瑟福提 出了带核的原子结构模型出了带核的原子结构模型,原子由原原子由原 子核和电子构成子核和电子构成,电子在核周围做高电子在核周围做高 速运动速运动,就像行星围绕太阳运转一样。就像行星围绕太阳运转一样。 粒子散射实验粒子散射实验 实验目的：实验目的：

5、实验假设：实验假设： 检验汤姆生提出的检验汤姆生提出的原子结构模型原子结构模型 粒子将会穿过原子粒子将会穿过原子 得出结论：得出结论： 新模型的提出：新模型的提出： 在原子内部有很大的空间，且在原子在原子内部有很大的空间，且在原子 内有一体积极小而质量极大的带正电内有一体积极小而质量极大的带正电 荷的核，这一结果否定了汤姆生所提荷的核，这一结果否定了汤姆生所提 出的原子结构模型出的原子结构模型 带核的原子结构模型带核的原子结构模型 实验观察：实验观察： 带核原子结构模型的产生带核原子结构模型的产生 进一步的实验验证进一步的实验验证 丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔 1913年，丹麦物理学家玻尔

6、丹麦物理学家玻尔提出的原子结构模型，提出的原子结构模型， 他认为核外电子是他认为核外电子是分层分层排布的。排布的。 1913年，丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔提出的原子结构模型，提出的原子结构模型， 他认为核外电子是他认为核外电子是分层分层排布的排布的(p10)。 电电 子子 云云 现代原子结构学说现代原子结构学说 运动物体运动物体汽车汽车炮弹炮弹人造卫星人造卫星宇宙飞船宇宙飞船电子电子 速率（速率（km/s)0.0327.8112200 乒乓球直径乒乓球直径 核外电子运动空间范围核外电子运动空间范围 4 10-2 m10-10 m 运动特征：运动特征：运动空间极小运动空间极小 无固定运动轨

7、迹无固定运动轨迹速度极快速度极快 核外电子的运动与宏观物体不同核外电子的运动与宏观物体不同,不能确定某一状态不能确定某一状态 的电子在某个时刻处在核外空间何处的电子在某个时刻处在核外空间何处。只能确定电子在原只能确定电子在原 子核外某一区域出现的机会。子核外某一区域出现的机会。 电子云电子云: : 可用统计可用统计( (图示图示) )的方法研的方法研 究电子在核外空间出现的几率究电子在核外空间出现的几率. . 若用点来统计电子在原子核外若用点来统计电子在原子核外 各处出现的多少各处出现的多少,每出现一次记每出现一次记 一个点一个点(小黑点小黑点),统计的结果统计的结果(即即 概率分布图概率分布

8、图)看起来就像一片云看起来就像一片云 雾雾(带负电荷带负电荷) ),笼罩在原子核周笼罩在原子核周 围围, ,因而因而人们人们形象地称作电子云形象地称作电子云. 即电子云是用来形象描述电子即电子云是用来形象描述电子 在原子核外空间出现机会的大小在原子核外空间出现机会的大小. 小黑点的疏密代表电子在核外空间区域内出现的机会小黑点的疏密代表电子在核外空间区域内出现的机会 的多少的多少. 1s电子云轮廓图制作过程 电子层电子层 随堂检测：随堂检测： 1.19世纪末世纪末,人们开始揭示原子内部的秘密人们开始揭示原子内部的秘密,最早发现电子的科最早发现电子的科 学家是（学家是（ ） a.a.法国的拉瓦锡法

9、国的拉瓦锡 b.b.瑞典的舍勒瑞典的舍勒 c.c.英国的道尔顿英国的道尔顿 d.d.英国的汤姆生英国的汤姆生 d 2.下列四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用下列四位科学家都对原子结构的认识起到过重要的推动作用, 其中其中 首先提出原子核外的电子在一定轨道上运动的是首先提出原子核外的电子在一定轨道上运动的是() a.汤姆生汤姆生 b.道尔顿道尔顿 c.玻尔玻尔 d.卢瑟福卢瑟福 c 3.3.关于关于“电子云电子云”的描述中的描述中, ,正确的是正确的是( ) ( ) a.a.一个小黑点表示一个电子一个小黑点表示一个电子 b.b.一个小黑点代表电子在此出现过一次一个小黑点代表电子在此

10、出现过一次 c.c.电子云是带正电的云雾电子云是带正电的云雾 d.d.小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现机会的多少小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现机会的多少 bdbd 4.4.下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是( ) ( ) a.a.核外电子是分层运动的核外电子是分层运动的 b.b.所有电子在同一区域里运动所有电子在同一区域里运动 c.c.能量高的电子在离核近的区域运动能量高的电子在离核近的区域运动 d.d.能量低的电子在离核近的区域运动能量低的电子在离核近的区域运动 adad 我们已经知道电子是分层排布的

11、，那么是什么原因导致我们已经知道电子是分层排布的，那么是什么原因导致 电子分层排布电子分层排布即电子分层排布的依据是什么？即电子分层排布的依据是什么？ 电子层电子层( )： k l m n o p q 离核远近：离核远近： 近近 远远 能量高低：能量高低： 低低 高高 1234567 klmnopq 电子云电子云 能量越高。能量越高。 离核越远；离核越远； 分层运动（排布）；分层运动（排布）； （2 2）各层最多容纳）各层最多容纳2n2n2 2 个电子个电子 （3 3）最外层不超过）最外层不超过8 8个个(k(k层层2 2个个) ) （4 4）次外层不超过）次外层不超过1818个，倒数第三层不

12、超过个，倒数第三层不超过3232个。个。 相互制约，相互联系相互制约，相互联系 2.2.核外电子排布的一般规律核外电子排布的一般规律 （1 1）核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，）核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层， 然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层( (能能 量最低原理量最低原理) ) ( (每层每层2n2n2 2个个) ) ( (次外层次外层 1818个，倒数第三层个，倒数第三层 32)32) ( (最外层最外层88个个(k(k层时层时 22个个),),如果最外层为如果最外层为8 8个个(k(k层为层为2 2个个) )就

13、达到了饱就达到了饱 和稳定结构。和稳定结构。 原子结构示意图：原子结构示意图： 镁原子镁原子 (mg ) 原子核原子核 质子数质子数 电子层电子层 该层上的电子数该层上的电子数 第一层第一层 倒数第一层倒数第一层 最外层最外层 次外层次外层 电子层数为电子层数为_层。层。 核电荷数为核电荷数为1 11818的元素的原子结构示意图的元素的原子结构示意图 金属元素金属元素非金属元素非金属元素稀有气体元素稀有气体元素 最外层电子数最外层电子数 一般少于一般少于4 4个个 最外层电子数最外层电子数 一般多于一般多于4 4个个 最外层电子数最外层电子数 已达到最多（已达到最多（2 2 个或个或8 8个）

14、个） 1.用下面的结构示意图的字母填空：用下面的结构示意图的字母填空： （1）属于金属原子的是）属于金属原子的是_; （2）属于非金属原子的是）属于非金属原子的是_; （3）属于离子结构示意图的是）属于离子结构示意图的是_; （4）具有稳定结构的是）具有稳定结构的是_。 a b c c 2.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似化学性质已知最外层电子数相等的元素原子具有相似化学性质.下列原下列原 子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（）子中，与氧元素原子的化学性质相似的是（） a. ne b. mg c. s d. c c 练习练习 画出画出k k、caca、fefe原子的原子结构示意图：原子

15、的原子结构示意图： k kcaca fefe 结论：同一电子层内，电子能量也并非完全相同。结论：同一电子层内，电子能量也并非完全相同。 n n1 12 23 34 4 电子层电子层第一第一第二第二第三第三第四第四 原子轨道原子轨道1 1s s2 2s 2ps 2p3 3s 3p 3ds 3p 3d4 4s 4p 4d 4fs 4p 4d 4f 1 1原子轨道物理意义：表示电子云的形状。原子轨道物理意义：表示电子云的形状。 轨道轨道符号符号s sp pd df fg g 轨道形状轨道形状球形球形 纺锤形纺锤形花瓣型花瓣型 轨道类型不同轨道类型不同, ,轨道的形状也不同轨道的形状也不同. .人们用

16、小写人们用小写 的英文字母的英文字母s s、p p、d d、f f分别表示不同形状的轨道分别表示不同形状的轨道 s s原子轨道是球形对称的原子轨道是球形对称的. . s原子轨道 p p原子轨道是纺锤形的原子轨道是纺锤形的, ,每个每个p p能级有能级有3 3个原子轨道个原子轨道, , 它们相互垂直它们相互垂直, ,分别以分别以p p x x,p ,py y,p,pz z表示表示. . x y z x y z x y z p p原子轨道原子轨道 p p能级的能级的3 3个原子轨道个原子轨道p px x,p,py y,p,pz z合在一起的情形合在一起的情形. . d d能级的原子轨道有能级的原子

17、轨道有5 5个个 f f原子轨道原子轨道 g g原子轨道原子轨道 2 2伸展方向伸展方向 相同形状的原子轨道还可有不同的伸展方向相同形状的原子轨道还可有不同的伸展方向, ,伸展方伸展方 向决定该种类型轨道的个数。向决定该种类型轨道的个数。 s s轨道轨道是是球形对称球形对称的的, ,只有只有1 1个轨道。个轨道。 p p轨道轨道在空间有在空间有x x、y y、z z 3 3个伸展方向个伸展方向, ,所以所以p p轨道含轨道含3 3 个轨道，分别记作个轨道，分别记作：p px x、p py y、p pz z。 d d轨道轨道有有5 5个伸展方向个伸展方向, ,即即d d轨道含轨道含5 5个轨道。

18、个轨道。 f f轨道轨道有有7 7个伸展方向个伸展方向, ,即即f f轨道含轨道含7 7个轨道。个轨道。 电子层电子层原子轨道类型原子轨道类型原子轨道类型数目原子轨道类型数目 1 11s1s 2 22s 2p2s 2p 3 33s 3p 3d3s 3p 3d 4 44s 4p 4d 4f4s 4p 4d 4f n n 1 1 4 4 9 9 1616 n n2 2 展示展示 某原子核外电子运动状态图。某原子核外电子运动状态图。 思考思考 （1 1）该原子核外有几个电子层？）该原子核外有几个电子层？ （2 2）各电子层上电子的运动区域的形状是否一样？分别是什么形状？）各电子层上电子的运动区域的形

19、状是否一样？分别是什么形状？ （3 3）第二电子层上的运动区域有无相同形状？但是否在同一方向上？）第二电子层上的运动区域有无相同形状？但是否在同一方向上？ （4 4）已知该原子是镁，且每个区域都是由两个电子形成，请从）已知该原子是镁，且每个区域都是由两个电子形成，请从 立体空间角度设想一下第二电子层上在什么方向上还会有立体空间角度设想一下第二电子层上在什么方向上还会有 两个电子？两个电子？ 3.3.原子轨道能量高低的规律原子轨道能量高低的规律 相同电子层上原子轨道能量的高低：相同电子层上原子轨道能量的高低： 形状相同的原子轨道能量的高低：形状相同的原子轨道能量的高低： 电子层和形状相同的原子轨

20、道的能量相等，电子层和形状相同的原子轨道的能量相等， 原子轨道能量顺序图，填写下空原子轨道能量顺序图，填写下空 1.1.有下列四种轨道：有下列四种轨道：2s2s、2p2p、3p3p、4d4d， 其中能量最高的是（其中能量最高的是（ ） a.2s b.2p c.3p d.4da.2s b.2p c.3p d.4d 2.用用“”“”“”或或“”表示下列各组多电子表示下列各组多电子 原子的原子轨道能量的高低原子的原子轨道能量的高低 3s 3p 2px 2py 3s 3d 4s 3p d d 3.3.比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低 2s 2p 4s2s 2

21、p 4s 3s 3p 4p3s 3p 4p 2s2s2p2p4s4s 3s3s3p3p4p4p 练习练习 （三）电子自旋：（三）电子自旋： 电子不仅在核外空间不停地运动电子不仅在核外空间不停地运动, ,而且还做自而且还做自 旋运动旋运动. .电子的自旋有两种状态电子的自旋有两种状态, ,通常采用通常采用来来 表示电子的不同自旋状态。电子自旋并非像地球表示电子的不同自旋状态。电子自旋并非像地球 绕轴自旋，只是代表电子的两种不同状态。绕轴自旋，只是代表电子的两种不同状态。 电子平行自旋：电子平行自旋： 电子反向自旋：电子反向自旋： 电子层电子层 原子轨原子轨 道类型道类型 原子轨道原子轨道 类型数

22、目类型数目 可容纳的可容纳的 电子数目电子数目 1 11s1s 2 22s2s，2p2p 3 33s3s，3p3p，3d3d 4 4 4s4s，4p4p，4d4d， 4f4f n n 1 12 2 4 48 8 9 91818 16163232 n n2 22n2n2 2 原子核外电子在排布时原子核外电子在排布时, ,为什么各电子层最多为什么各电子层最多 容纳容纳2n2n2 2个电子？个电子？ 各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数 核外电子的运动状态 小结：小结： 电子层电子层n n 原子轨道或电子云形状原子轨道或电子云形状 原子轨道或电子云在空

23、间的伸展方向原子轨道或电子云在空间的伸展方向 电子的自旋状态（或自旋方向）电子的自旋状态（或自旋方向） 描述核外电子运动状态的参数描述核外电子运动状态的参数 处于同一电子层的原子核外电子处于同一电子层的原子核外电子, ,也可以在不也可以在不 同类型的同类型的 上运动上运动, , 不同，不同，_ _ 的形状也不同。的形状也不同。 s s轨道是轨道是 对称的对称的, ,所以所以s s轨轨 道道 个轨道；个轨道；p p轨道在空间有轨道在空间有 个个 伸展方向伸展方向, ,所以所以p p轨道包括轨道包括 个个 轨道；轨道；d d轨道有轨道有 个轨道、个轨道、f f轨道有轨道有 个个 轨道。每一个原子轨

24、道上只能有轨道。每一个原子轨道上只能有 个自旋个自旋 状态不同的核外电子。状态不同的核外电子。 原子轨道原子轨道轨道类型轨道类型轨道轨道 球形球形 1 1 x x、y y、z z px、py、pz 3 57 7 2 2 填空：填空： 描述原子核外电子的运动状态描述原子核外电子的运动状态 涉及涉及电子层电子层、原子轨道原子轨道(包括形状及包括形状及 空间伸展方向空间伸展方向)和和电子自旋电子自旋。科学家。科学家 经过研究发现，原子核外电子的排经过研究发现，原子核外电子的排 布遵循能量布遵循能量最低原理、泡利不相容最低原理、泡利不相容 原理和洪特规则原理和洪特规则。 1.1.s s轨道形状是轨道形

25、状是 ，p p轨道形状是轨道形状是 。 2.2.第第3 3电子层有电子层有 种原子轨道种原子轨道, ,有有 个轨道个轨道; ;第第4 4电子电子 层有层有 种原子轨道种原子轨道, ,有有 个轨道个轨道; ;第第n n电子层有电子层有_种种 原子轨道原子轨道, ,有有 个轨道。个轨道。 3.3.将下列多电子原子的原子将下列多电子原子的原子 轨道按轨道能量由高到低轨道按轨道能量由高到低 的顺序排列为的顺序排列为 。 1s、3d、4s、2p、5f、 6d、7s、4p、3s、6p 氮氮原子的原子结构示意图：原子的原子结构示意图： +7 2 5 问：问：氮氮原子的原子结构示原子的原子结构示 意图能否画成

26、下列这样？意图能否画成下列这样？ 为什么？为什么？ +7 1 6 +7 4 3 一、原子核外电子排布遵循的原理和规则一、原子核外电子排布遵循的原理和规则 能量最低原理：能量最低原理： 内容内容：原子核外电子在排布时要原子核外电子在排布时要先占有能量低的先占有能量低的 轨道轨道，然后再依次进入能量较高的轨道，这样使，然后再依次进入能量较高的轨道，这样使 整个原子处于最低的能量状态。整个原子处于最低的能量状态。 复习提问复习提问：1.1.电子层的能量高低顺序电子层的能量高低顺序： klm n o 2.2.原子轨道的能量高低顺序原子轨道的能量高低顺序： 1 1s s 2s2p2s2p 3s3p3s3

27、p 4s3d4p4s3d4p 5s4d5p5s4d5p 6s4f5d6p6s4f5d6p 7s5f6d7p7s5f6d7p 应用应用:原子核外电子的排布原子核外电子的排布 电子排布式电子排布式 电子层： 原子轨道： 原子轨道数： 容纳的电子数： 1 1s s2 2 k l k l 1 1s 2s2ps 2s2p 1 1 1 13 3 2 2 电子排布式电子排布式 问问：每个原子轨道排：每个原子轨道排 几个电子？几个电子？ 2 23 3 2 2s s2 22p2p3 3 电子层数电子层数 轨道类型轨道类型 该轨道上该轨道上排入排入的电子数的电子数 +7 2 5 n 电子排布式的书写格式：电子排布

28、式的书写格式： 元素符号；元素符号； 轨道符号轨道符号( (带电子层数带电子层数) )； 电子个数电子个数( (右上角右上角) )。 内容内容：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状态不两个自旋状态不 同同的电子。的电子。 即每个原子轨道最多只容纳两个电子。即每个原子轨道最多只容纳两个电子。 内容内容：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时， 电子尽量分占不同的原子轨道，且自旋状态相同电子尽量分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这，这 样整个原子的能量最低。样整个原子的能量最低。 1s2s2p 特例特例: :全充或半充满时

29、能量最低。全充或半充满时能量最低。 +7 2 5 轨道表示式轨道表示式 电子排布式：电子排布式： 1 1s s2 2 用一个小方框表示一个用一个小方框表示一个 原子轨道，在方框中用原子轨道，在方框中用 “ ”“ ”或或“ ”“ ”表示表示 该轨道上排入的电子的该轨道上排入的电子的 式子。式子。 2 2s s2 22p2p3 3 轨道表示式：轨道表示式： 1s 2s 2p 1s2s2p 1s2s2p 轨道表示式的书写格式：轨道表示式的书写格式： 元素符号；元素符号； 轨道框轨道框( (一个轨道一个框，一个轨道一个框， 能量相同的轨道连在一起能量相同的轨道连在一起) )； 电子及自旋状态电子及自旋

30、状态(、)。 写出下列元素原子的原子结构示意图和相应的电子排布式写出下列元素原子的原子结构示意图和相应的电子排布式 h na ca ga(31) 将下列的某轨道的电子排布式改写成相应的轨道表示式将下列的某轨道的电子排布式改写成相应的轨道表示式 2p2 3p3 3d4 3d5 4f6 4f7 5f9 4d7 练习练习: :写出下列元素的电子排布式写出下列元素的电子排布式: : nana： k k： rbrb： 1s2 22s2 22p6 63s1 1 1s2 22s2 22p6 63s2 23p6 64s1 1 1s2 22s2 22p6 63s2 23p6 64s2 23d10 104p6 6

31、5s1 1 练习练习: :画画出下列元素的出下列元素的轨道表示轨道表示式式: : c c： nana： 注意电子排布式的简化注意电子排布式的简化:将内层电子已达到稀将内层电子已达到稀 有气体结构的部分写成有气体结构的部分写成“原子实原子实”,以稀有气体的以稀有气体的 元素符号外加方括号表示元素符号外加方括号表示. 书书p14 表表2-3几种原子的电子排布式和轨道表示式几种原子的电子排布式和轨道表示式 在发生化学反应中在发生化学反应中,原子的外围电子发生变化而原子的外围电子发生变化而 “原子实原子实”不受影响不受影响.故描述原子核外电子排布时故描述原子核外电子排布时 也也 可省去可省去“原子实原

32、子实”,仅写出原子的仅写出原子的外围电子排布式外围电子排布式 (主主 族元素的外围电子又称族元素的外围电子又称价电子价电子 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1或或ar 4s1 1 19k p14图图2-7 136号元素的原子外围电子排布及交流与讨论号元素的原子外围电子排布及交流与讨论 注意元素铬注意元素铬(24cr), 铜铜(29cu)的外围电子排布的外围电子排布 电子排布式：电子排布式： 6 c： ： 8 o： ： 11na： ： 19k： ： 22ti： ： 26fe： ： 1s2 2s22p6 3s23p6 4s1 1s2 2s22p4 1s2 2s22p6 3s1 1s2 2s

33、22p6 3s23p63d2 4s2 1s2 2s22p2 1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2 按照原子轨按照原子轨 道能量顺序道能量顺序 排，可使原排，可使原 子的能量处子的能量处 于最低状态于最低状态 26fe2+： 26fe3+： 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 查元素周期表中铜、金、银外围电子排布查元素周期表中铜、金、银外围电子排布, , 它们是否符合构造原理它们是否符合构造原理, ,你从中总结出什么规律？你从中总结出什么规律？ 思考：思考： cucu：arar 3d 3d10 104s 4s1 1 agag

34、：kr 4dkr 4d10 105s 5s1 1 auau：xexe 5d 5d10 106s 6s1 1 相同的原子轨道在全充满相同的原子轨道在全充满( (如如p p6 6和和d d10 10), ),半半 充满充满( (如如p p3 3和和d d5 5) )以及全空以及全空( (如如p p0 0和和d d0 0 ) )状态时状态时, , 体系的能量较低体系的能量较低, ,原子较稳定。原子较稳定。 -洪特规则特例洪特规则特例 如如cucu根据构造原理先排根据构造原理先排4s4s 再排再排3d,3d,实际上采取了实际上采取了3d3d全全 充满充满,4s,4s半充满的状态。半充满的状态。 24c

35、r1s22s22p63s23p64s13d5 练习练习: :写写出下列元素的出下列元素的原子实表示原子实表示式式: : nana： s s： ca: br:ca: br: 练习练习: :写出下列写出下列原子原子的的电子排布式电子排布式、轨道表示轨道表示 式式、原子结构示意图原子结构示意图、原子实表示式原子实表示式、原子外围原子外围 电子排布式、主族元素的电子式电子排布式、主族元素的电子式。 h h he he c c n n ne ne na na clcl k k sc sc cr cr fe fe cu cu brbr 基态与激发态、光谱基态与激发态、光谱 1. .基态原子基态原子：处于最

36、低能量的原子。处于最低能量的原子。 2.2.激发态原子激发态原子：基态原子的电子吸收能量后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。电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。 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 3.3.原子光谱原子光谱：原子在跃迁时会吸收：原子在跃迁时会吸收(基态原子基态原子激发态激发态 原子原子) )或释放或释放(激发态原子激发态原子基态原子基态原子)不同波长的光不同波长的光, 可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射 光谱。光谱。 各元素的光谱是不同的各元素的光

37、谱是不同的, ,就像是元素的就像是元素的“指纹指纹”, ,可可 以用来鉴别元素以用来鉴别元素. .甚至可以根据光谱发现新的元素。甚至可以根据光谱发现新的元素。 各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。各种焰色反应是由对应的各种元素决定的。 钙、锶、钡以及碱金属的挥发性化合物在高温火钙、锶、钡以及碱金属的挥发性化合物在高温火 焰中焰中, ,接受了能量接受了能量, ,使原子外层的电子从基态激发使原子外层的电子从基态激发 到了高态到了高态, ,该电子处于激发态该电子处于激发态; ;处于激发态的电子处于激发态的电子 是十分不稳定的是十分不稳定的, ,在极短的时间内在极短的时间内( (约约1010 s)

38、s)便便 跃迁到基态或较低的能级上跃迁到基态或较低的能级上, ,并在跃迁过程中将并在跃迁过程中将 能量以一定波长的光能形式释放出来能量以一定波长的光能形式释放出来. .由于各种由于各种 元素的能级是被限定的元素的能级是被限定的, ,因此在向基态跃迁时释因此在向基态跃迁时释 放的能量也就不同放的能量也就不同. .碱金属及碱土金属的能级差碱金属及碱土金属的能级差 正好对应于可见光范围正好对应于可见光范围, ,于是我们就看到了各种于是我们就看到了各种 色彩。色彩。 原子的发射与吸收光谱原子的发射与吸收光谱 低能量轨道电子低能量轨道电子 吸收能量吸收能量 高能量轨道电子高能量轨道电子 原子吸收光谱原子

39、吸收光谱 低能量轨道电子低能量轨道电子 放出能量放出能量原子发射光谱原子发射光谱 氢发射光谱氢发射光谱 氢吸收光谱氢吸收光谱 锂吸收光谱锂吸收光谱 锂发射光谱 钠吸收光谱钠吸收光谱 激光的产生和电子跃迁有关激光的产生和电子跃迁有关 练习练习 1.1.写出下列元素原子的电子排布式和轨道表写出下列元素原子的电子排布式和轨道表 示式；并比较它们的优缺点。示式；并比较它们的优缺点。 li f o p 2.2.判断下列有关碳原子的轨道表示式中能量判断下列有关碳原子的轨道表示式中能量 最低的是最低的是 ( )( ) a.a. 1 1s 2s 2ps 2s 2p b.b. 1 1s 2s 2ps 2s 2p c.c. 1 1s 2s 2ps 2s 2p d.d. 1 1s 2s 2ps 2s 2p d d 本课总结：本课总结： 一、原子核一、原子核 外电子排布外电子排布 遵循的原理遵循的原理 和规则和规则 二、原子核二、原子核 外电子排布外电子排布 的表示式的表示式 内内 容容 能量最低原理能量最低原理 泡利不相容原理泡利不相容原理 洪特规则洪特规则 电子排布式电子排布式 轨道表示式轨道表示式 原子核外电子在排布时要先原子核外电子在排布时要先 占有能量低的轨道，然后再占有能量低的轨道