第一章原子结构（3课时）2

1、第一章 原子结构与性质 结构示意图结构示意图 电子排布式电子排布式Fe1s22s22p63s23p63d64s2核外电子是怎样排布的？核外电子是怎样排布的？简化为简化为:Ar 3d64s2结构示意图：结构示意图：能直观地反映能直观地反映核内的质子数核内的质子数和核外的和核外的电子层数电子层数及各及各能层上的电子数能层上的电子数。电子排布式：电子排布式：能直观地反映核外电子的能直观地反映核外电子的能层、能级能层、能级和各和各能级上的电子数能级上的电子数。核外电子是怎样运动的？核外电子是怎样运动的？ 电子电子在原子核外空间的一定在原子核外空间的一定轨道上轨道上绕绕核做高速的圆周核做高速的圆周运动运

2、动。 (1922年年)现代物质结构学说。波粒二象性。现代物质结构学说。波粒二象性。( (量子力学模型量子力学模型) )（3）无法计算电子在某一刻所在的位置。）无法计算电子在某一刻所在的位置。 只能指出其在核外空间某处出现的概率的多少。只能指出其在核外空间某处出现的概率的多少。核外电子运动的特征（1）核外电子质量小，运动空间小，运）核外电子质量小，运动空间小，运 动速率大。动速率大。（2）无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。）无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 P表示电子在某处出现的概率，表示电子在某处出现的概率，V表示体积，表示体积，P/V称为概率密度，用称为概率密度，用表示。表示。 电子云电子

3、云氢原子的氢原子的1s电子在电子在原子核外原子核外概率密度概率密度分布图分布图绘制：绘制：把把电子出现的概率约为电子出现的概率约为90%90%的空间圈的空间圈出来。出来。目的：目的：表示电子云轮廓形状，对核外电子的空间状态有表示电子云轮廓形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述。一个形象化的简便描述。电子云电子云轮廓图轮廓图S 电子云电子云S电子云是电子云是球形球形对称的（原子核位于球心）；对称的（原子核位于球心）；能层序数能层序数n越大（电子能量越大，越大（电子能量越大，1s2s3s.），），原子轨道半径越大。原子轨道半径越大。xyzxyzxyzP电子云电子云P电子云是电子云是哑铃状

4、哑铃状的的,P电子云有电子云有3个取向个取向,它们相互垂直它们相互垂直,分别以分别以P x,Py,PZ表示。表示。P电子云的平均半径随电子云的平均半径随n增大而增大。增大而增大。在同一能层中在同一能层中 Px,Py,PZ的的能量相同，取向不同能量相同，取向不同。4f3d原子轨道d电子云电子云f 电子云电子云 3d 各能级包含的各能级包含的原子轨道原子轨道数：数：（1 1）nsns能级各有能级各有1 1个原子轨道；个原子轨道；（2 2）npnp能级各有能级各有3 3个原子轨道；个原子轨道； （3 3）ndnd能级各有能级各有5 5个原子轨道；个原子轨道；（4 4）nfnf能级各有能级各有7 7个

5、原子轨道；个原子轨道；原子轨道的特点原子轨道的特点:1.s电子的原子轨道是电子的原子轨道是球形球形的，的，p电子的原子轨道是电子的原子轨道是哑铃状哑铃状的。的。 不同能层不同能层的的同种能级同种能级的原子轨道形状的原子轨道形状相似相似，只是半径不同；，只是半径不同；能层序数能层序数n越大越大，原子轨道的，原子轨道的半径越大。半径越大。如如: 1s2s3s. 相同能层相同能层的的同种能级同种能级的原子轨道形状相似，半径相同，的原子轨道形状相似，半径相同，能量能量相同，方向不同。相同，方向不同。如：如：2 px、2 py、2 pz轨道的能量相等。轨道的能量相等。2. s能级只有能级只有1个个原子轨

6、道；原子轨道；p能级有能级有3个个原子轨道，原子轨道，互相垂直互相垂直，可分别以可分别以p x、 py、 pz表示，表示，能量相等。能量相等。3. 各能层中：能级数各能层中：能级数=能层序数能层序数(n) 原子轨道数原子轨道数=能层序数能层序数2 (n2)电子排布遵循的原则：电子排布遵循的原则：1. 能量最低原理：能量最低原理：原子的电子排布遵循原子的电子排布遵循构造原理构造原理，使，使 体系能量最低状态。体系能量最低状态。2. 泡利原理：泡利原理：每个原子轨道里每个原子轨道里最多最多只能容纳只能容纳2个电子，个电子，而且而且自旋方向相反自旋方向相反（用（用“”表示）表示）3. 洪特规则：洪特

7、规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先是优先单独占据单独占据一个轨道，而且一个轨道，而且自旋方向相同自旋方向相同。 洪特规则洪特规则的特例：的特例：当一个能级上的电子填充达到当一个能级上的电子填充达到全充全充满，半充满或全空满，半充满或全空时是一种稳定状态，使得体系的能量时是一种稳定状态，使得体系的能量较低。例如：较低。例如：24Cr ； 29Cu 结构示意图结构示意图电子排布式电子排布式 电子排布图电子排布图（轨道表示式）（轨道表示式）铁铁原原子子1s22s22p63s23p63d64s2结构示意图：结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的能

8、直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子层数及各能层上的电子数。电子排布式：电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数。和各能级上的电子数。电子排布图电子排布图: : 还给出了电子在原子轨道中的排布。还给出了电子在原子轨道中的排布。练习练习1：以下对核外电子运动状态的描述正确的是：以下对核外电子运动状态的描述正确的是( )A. 电子的运动与行星相似电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转围绕原子核在固定的轨道上高速旋转B. 能量低的电子只能在能量低的电子只能在s轨道上运动轨道上运动,能量高的电子总是在能量高

9、的电子总是在f轨道轨道上运动上运动C. 能层序数越大能层序数越大,s电子云的半径越大电子云的半径越大D. 在同一能级上运动的电子在同一能级上运动的电子,其运动状态肯定相同其运动状态肯定相同C练习练习2:下列表示式正确的是下列表示式正确的是()A. Na+的电子排布图的电子排布图:B. Na+的结构示意图的结构示意图: C. Na的电子排布式的电子排布式:1s22s22p53s2D. Na的简化电子排布式的简化电子排布式:Ar3s1B练习练习3:下列是原子的核外电子排布式或电子排布图下列是原子的核外电子排布式或电子排布图,其中不正确的是其中不正确的是()A. 24Cr的电子排布式的电子排布式:1s22s22p63s23p63d5