《原子结构》学案 (1).docVIP

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第一节原子结构

【学习目标】

1、进一步认识原子核外电子的分层排布????????

2、知道原子核外电子的能层、能级分布及其能量关系

3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则??????

4、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布

能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布

【知识呈现】

一、原子的诞生

大爆炸宇宙学理论（H、He、Li→形成其他元素）

现用周期表有种元素，其中非金属元素有种（如果继续完善应有种）

二、能层、能级、轨道

能层

一（K）

二(L)

三(M)

四(N)

五(O)

六(P)

七(Q)

能级

1s

2s2p

3s3p3d

4s4p4d4f

5s5p5d5f5g

……..

………..

各能级轨道数(n2)

1

1+3=4

1+3+5=9

1+3+5+7=16

1+3+5+7+9=25

………

………..

各能级可容纳电子数（2n2）

2

2+6

=8

2+6+10=18

2+6+10+14=32

2+6+10+14+18

=50

各能层的能级数=能层数例如：N能层有个能级，它们是

各能层的轨道数=（能层数）2例如：N能层的轨道数有个

各能层容纳的电子数=2*（能层数）2例如：N能层容纳的电子数有个

能层

K

L

M

N

能级符号

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

能量：ns＜np＜nd＜nf……

原子轨道

1

1

3

1

3

5

1

3

5

7

能量：2p＜3p＜4p＜5p＜6p

能级最多电子数

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

最多电子数==原子轨道数×2

能层最多电子数

2

8

18

32

各能层最多电子数==2×n2

三、电子云与原子轨道：

ns呈球形，n值越大，球半径越大，能量越高（ns能级只有1个轨道）

np呈哑铃形，n值越大，哑铃越大，能量越高。（np能级有3个轨道，即npx、npy、npz）

nd能级有5个轨道（不作要求）

四、能量最低原理

原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。处于最低能量的原子叫做

当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到能量的能级，变成态原子。

激发态不稳定，回到基态，会能量，通常是以（辐射）的形式。

五、泡利原理与洪特规则

泡利原理——在一个原子轨道里，最多只能容纳个电子，而且它们的自旋状态。用和表示。

洪特规则——当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态。

基态原子的电子排布遵循：能量最低原理、泡利原理与洪特规则

六、电子排布式与电子排布图（轨道表示式）

构造原理：

5s5p5d5f5g

4s4p4d4f

3s3p3d

2s2p

1s

排列顺序：1s2S2p3s3p4s3d4p5s4d………

例1.比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。

(1)2s______3s(2)2s______3d?????(3)3p______3s??????(4)4f______6f

(5)3d______4s?????????(6)3px________3pz

例2：5B:1s22s22p113Al:

注意：同一能层的电子排布写在一起。如：26Fe:1s22s22p63s23p64s23d6应写成：

1s22s22p63s23p63d64s2简写成[Ar]3d64s2

【特殊情况】

半满规则24Cr：按照构造原理可得：1s22s22p63s23p63d44s2但这种排布为

3d

↑

↑

↑

↑

不稳定。而

3d

↑

↑

↑

↑

↑

稳定。于是正确的应为：简写为[Ar]

全满规则29Cu：按照构造原理可得：1s22s22p63s23p63d94s2但这种排布

3d

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑

不稳定。而

3d

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

稳定。于是正确的应为：简