原子核外电子的运动特征

1、原子核外原子核外电子的运动特征电子的运动特征 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1234567KLMNOPQ1.电子层：电子层：2. 2. 原子轨道原子轨道 量子力学研究表明，处于同一电子层的原量子力学研究表明，处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道原子轨道上上运动。运动。轨道的轨道的类型不同类型不同，轨道的，轨道的形状也不同形状也不同用用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 形状相同形状相同的原子轨道在原子核外空间还的原子轨道在原子核外

2、空间还有有不同的伸展方向不同的伸展方向 原子轨道与宏观物体的运动轨迹不同，它是指量子力学原子轨道与宏观物体的运动轨迹不同，它是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。描述电子在原子核外空间运动的主要区域。s s轨道：轨道：球球形形p p轨道：轨道：纺锤纺锤形形（1）原子轨道的类型）原子轨道的类型s原子轨道是原子轨道是球球形的，形的，p原子轨道是原子轨道是纺锤纺锤形的；形的；s轨道是球形对称的，所以只有轨道是球形对称的，所以只有1个轨道；个轨道；p轨道在空间上有轨道在空间上有x、y、z三个伸展方向，所三个伸展方向，所以以p轨道包括轨道包括px、py、pz 3个轨道；个轨道；d轨道有轨道有

3、5个伸展方向（个伸展方向（5个轨道）个轨道） f轨道有轨道有7个伸展方向（个伸展方向（7个轨道）个轨道） ；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目类型数目可容纳的可容纳的电子数目电子数目1 11s1s2 22s2s，2p2p3 33s3s，3p3p，3d3d4 44s4s，4p4p，4d4d，4f4fn n12489181632n22n2（4 4）各种原子轨道的能量高低：）各种原子轨道的能量高低：电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，电子层和形状相同的原子轨道的能量相等， 如如2px、2py、2pz轨道的能量相等。轨道的能量相等。相同电子层上原子轨道能量的高低：相同电子层

4、上原子轨道能量的高低：ns np nd nf形状相同的原子轨道能量的形状相同的原子轨道能量的高低高低：1s 2s 3s 4s 在多电子原子中，电子填充原子轨道时，在多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在如下规律：原子轨道能量的高低存在如下规律：3. 3.电子的自旋电子的自旋 原子核外电子还有一种称为原子核外电子还有一种称为“自旋自旋”的的运动。在同一原子轨道里，原子核外电运动。在同一原子轨道里，原子核外电子的自旋有两种不同的状态，通常用向子的自旋有两种不同的状态，通常用向上箭头上箭头“”和向下的箭头和向下的箭头“”来表示来表示这两种不同的自旋状态。这两种不同的自旋状态。4.

5、有下列四种轨道：有下列四种轨道：2s、2p、3p、4d，其中能量最高的是，其中能量最高的是 （ ） A. 2s B. 2p C. 3p D. 4dD练 习5. 用用“”“”“”或或“”表示下列各组表示下列各组多电子原子的原子轨道能量的高低多电子原子的原子轨道能量的高低 3s 3p 2px 2py 3s 3d 4s 3p 练 习6. 比较下列多电子原子的原子轨道能量的比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低高低 2s 2p 4s 3s 3p 4p2s2p4s3s3p4p练 习电子层电子层 一一二二三三四四五五六六 七七符号符号K KL LM MN NO OP PQ Q能级能级最多电最多电子数子数1

6、s1s 2s2s 2p2p 3s3s3p3p 3d3d 4s4s4p4p 4d4d 4f4f5s5s知识回顾知识回顾2 22 22 2 6 68 82 26 6 101018182 2 6 6 1010 141432322 2 2n2n2 2举例列出Na、N、O的轨道表示式和电子排布式一、原子核外电子排布遵循的原理一、原子核外电子排布遵循的原理1.1.能量最低原理能量最低原理2.2.泡利不相容原理泡利不相容原理3.3.洪特规则洪特规则1 1、能量最低原理、能量最低原理原子核外电子先占有原子核外电子先占有能量低能量低的能级里，然的能级里，然后再依次进入后再依次进入能量高能量高的轨道，这样使整个的

7、轨道，这样使整个原子处于原子处于最低的能量最低的能量状态。状态。能级交错：能级交错：E E（4s4s） E E（3d3d）E E（5s5s） E E（4d4d）E E（6s6s） E E（5d5d）2 2、泡利不相容原理泡利不相容原理 每个原子轨道里最多只能容纳每个原子轨道里最多只能容纳2 2个电子，而且个电子，而且自旋方向自旋方向相反相反（用（用“”表示）表示）3 3、洪特规则、洪特规则 电子在排布同一能级的各个轨道时，优先分占电子在排布同一能级的各个轨道时，优先分占不同的原子轨道不同的原子轨道，且，且自旋状态相同自旋状态相同，这样整个原子，这样整个原子的的能量最低能量最低。例：例：2p2p

8、3 3: :2p2px x2p2py y2p2pz z例：例：2p2p4 4: :2p2px x2p2py y2p2pz z P14 P14 交流与讨论交流与讨论问题探究一问题探究一二二、 原子核外电子排布的表示式原子核外电子排布的表示式1.1.电子排布式：电子排布式：2.2.轨道表示式轨道表示式: : P14 P14 交流与讨论交流与讨论问题探究二问题探究二练习：练习：1.1.请你分别画出请你分别画出H H、O O 、S S、K K原子的电子原子的电子排布式和轨道表示式：排布式和轨道表示式：2.2.请你分别画出下列原子请你分别画出下列原子的电子排布式和轨道表示的电子排布式和轨道表示式：式：1

9、 1、He F He F 2 2、Al NeAl Ne3 3、ClCl P P 4 4、ArAr Ca Ca 巩固巩固练习练习1.判断下列原子的电子排布式是否正确；如判断下列原子的电子排布式是否正确；如不正确，说明它违反了什么原理？不正确，说明它违反了什么原理？ Al: 1s2 2s22p6 3s13p2 Cl: 1s2 2s22p6 3s23p5 S: 1s2 2s22p6 3s33p3 K: 1s2 2s22p6 3s23p63d1 Ne: 1s2 2s22p6 巩固巩固练习练习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.1S 2

10、S 2PB.1S 2S 2PC.1S 2S 2PD.1S 2S 2PD D3.3.有有A A、B B两元素，它们原子核外电两元素，它们原子核外电子总数子总数A A比比B B多多7 7个，个，L L层上层上B B比比A A少少5 5个，推断两元素的名称，并出它们个，推断两元素的名称，并出它们原子核外电子的轨道表示式。原子核外电子的轨道表示式。巩固巩固练习练习原子核外电子原子核外电子排布的周期性排布的周期性周期周期元素元素数目数目外围电子排布外围电子排布 最多可容纳的最多可容纳的外围电子数外围电子数AA族族0 0族族121s11s22234568 83s3s1 13s3s2 23p3p6 6181

11、84s4s1 14s4s2 24p4p6 618185s5s1 15s5s2 25p5p6 632326s6s1 16s6s2 26p6p6 68 82s2s1 12s2s2 22p2p6 68 88 88 88 88 8 1. 1.随着原子序数的增加，元素原子的外随着原子序数的增加，元素原子的外围电子排布呈现什么样的变化规律：围电子排布呈现什么样的变化规律： 每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从排布重复出现从nsns1 1到到nsns2 2npnp6 6的周期性变化。的周期性变化。 2.稀有气体元素、非金属元素、过渡金属元素稀有气体元素、

12、非金属元素、过渡金属元素（副族和（副族和族元素）原子的外围电子排布有什么族元素）原子的外围电子排布有什么特点？特点？周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AA B 族族21S11S28S12 2S22p1 52S22p618S123S23p1 53S23p618S12d194s23d104s124S24p1 54S24p632S124d195s24d105s125S25p1 55S25p632S124f1145d1105d106s126S26p1 56S26p6周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AA B 族族21S11S28S12 2S22p1 52S22p618S12

13、3S23p1 53S23p618S12d194s23d104s124S24p1 54S24p632S124d1-95s24d105s125S25p1 55S25p632S124f1145d1105d106s126S26p1 56S26p6周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AA B 族族21S11S28S12 2S22p1 52S22p618S123S23p1 53S23p618S12d194s23d104s124S24p1 54S24p632S124d1-95s24d105s125S25p1 55S25p632S124f1145d1106S25d106s126S26p1 56S2

14、6p6周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AA B 族族21S11S28S12 2S22p1 52S22p618S123S23p1 53S23p618S12d194s1-23d104s124S24p1 54S24p632S124d1-95s1-24d105s125S25p1 55S25p632S124f1145d1106S1-25d106s126S26p1 56S26p6周周期期元元素素数数目目外围电子排布外围电子排布AA B 族族21S11S28S12 2S22p1 52S22p618S123S23p1 53S23p618S12d194s23d104s124S24p1 54S24

15、p632S124d19 5s24d105s125S25p1 55S25p632S124f1145d1106S25d106s126S26p1 56S26p6 按照电子排布，可把周期表的元素划按照电子排布，可把周期表的元素划分为分为5 5个区：个区：s s区、区、d d区、区、dsds区、区、p p区、区、f f区。区。 最后最后1 1个电子填充在个电子填充在n ns s轨道上，价电子轨道上，价电子的构型是的构型是n ns s1 1或或n ns s2 2，位于周期表的，位于周期表的左左侧，包侧，包括括AA和和AA族，它们都是族，它们都是活泼金属活泼金属，容易，容易失失去去电子形成电子形成+1+1

16、或或+2+2价离子。价离子。 s s区元素区元素 s s区和区和p p区的共同特点是：区的共同特点是：最后最后1 1个电子个电子都排布在都排布在最外层最外层，最外层电子的总数最外层电子的总数等于等于该元素的该元素的族序族序数。数。s s区和区和p p区就是按族划分区就是按族划分的周期表中的的周期表中的主主族。族。 最后最后1 1个电子填充在个电子填充在n np p轨道上，价层电轨道上，价层电子构型是子构型是n ns s2 2n np p1 16 6，位于周期表，位于周期表右右侧，包侧，包括括AAAA族元素。大部分为族元素。大部分为非金属非金属。0 0族族稀有气体也属于稀有气体也属于p p区。区

17、。p p区元素区元素 它们的价层电子构型是它们的价层电子构型是( (n n1)d1)d1 19 9n ns s1 12 2，最后最后1 1个电子基本都是填充在倒数第二层个电子基本都是填充在倒数第二层( (n n1)d1)d轨道上的元素，位于长周期的轨道上的元素，位于长周期的中中部。部。这些元素都是这些元素都是金属金属，常有，常有可变化合价可变化合价，称为，称为过渡元素过渡元素。它包括。它包括BB族元素。族元素。 d d区元素区元素 价层电子构型是价层电子构型是( (n n1)d1)d1010n ns s1 12 2，即，即次外层次外层d d轨道是轨道是充满充满的，的，最外层轨道最外层轨道上有上

18、有1 12 2个电子。它们既不同于个电子。它们既不同于s s区，也不同区，也不同于于d d区，故称为区，故称为dsds区，它包括区，它包括BB和和BB族，族，处于周期表处于周期表d d区和区和p p区之间区之间。它们都是。它们都是金属金属，也属也属过渡元素过渡元素。 dsds区元素区元素 最后最后1 1个电子填充在个电子填充在f f轨道上，价电子构轨道上，价电子构型是：型是：（n n2 2）f f 0 01414n ns s2 2, ,或或( (n n 2)f 2)f 0 01414( (n n1)d 1)d 0 02 2n ns s2 2，它包括，它包括镧系和锕系镧系和锕系元素元素（各有（各有1414种元素）。种