《4.3核外电子排布》课件_高中化学_必修第一册_沪科版.pptxVIP

核外电子排布基础主讲人：

CONTENTS目录01电子排布概念02电子排布规则03电子排布实例分析04电子排布与化学性质05电子排布在化学中的应用

电子排布概念01

原子结构简介原子核的组成原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子无电，共同决定原子的质量和种类。电子云模型电子云模型描述了电子在原子核周围的空间分布，电子并非固定轨迹，而是概率云。能级与亚层电子在原子中按照能级和亚层排布，遵循量子力学原理，形成特定的电子层结构。

核外电子定义电子的物理特性核外电子是带负电荷的粒子，围绕原子核运动，遵循量子力学原理。电子在化学反应中的角色电子参与形成化学键，决定元素的化学性质和化合物的结构。电子层与能级电子分布在不同的能级和亚层中，形成原子的电子云，影响原子的反应活性。

电子排布规则02

能级与亚层主能级的定义主能级代表电子在原子核外的能级层次，用n表示，n越大，电子离核越远。亚层的种类每个主能级包含若干亚层，分别用s、p、d、f等字母表示，对应不同的角动量。电子填充顺序电子按照能量由低到高的顺序填充亚层，遵循泡利不相容原理和洪特规则。

电子填充顺序遵循能量最低原则电子首先填充能量最低的轨道，以保持原子的最低能量状态。遵循洪特规则在能量相同的轨道上，电子会尽可能地单独占据轨道，并且自旋方向相同。遵循泡利不相容原理每个轨道最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋必须相反。

保里不相容原理定义与原理保里不相容原理指出，一个原子中没有两个电子可以拥有完全相同的四个量子数。电子云模型电子云模型展示了电子在原子核周围的空间分布，体现了保里原理对电子排布的限制。元素周期表的形成保里原理帮助解释了元素周期表的结构，不同电子层的填充顺序与周期性特征。

奥博原理能量最低原则电子首先填充能量最低的轨道，以达到系统能量最小化，维持原子的稳定性。洪特规则在能量相同的轨道上，电子会尽可能占据不同的轨道，并且自旋方向相同。泡利不相容原理一个原子轨道最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋必须相反。

电子排布实例分析03

简单原子排布氢原子的电子排布氢原子只有一个电子，它占据1s轨道，是电子排布中最简单的例子。氦原子的电子排布氦原子有两个电子，它们都填充在1s轨道上，形成一个稳定的满壳层结构。锂原子的电子排布锂原子有三个电子，前两个电子填充在1s轨道，第三个电子则占据2s轨道。

复杂原子排布过渡金属的d轨道填充过渡金属如铁、铜等，其d轨道的电子填充顺序复杂，影响其磁性和化学性质。f轨道的电子排布镧系和锕系元素的f轨道电子排布复杂，导致这些元素具有相似的化学性质。电子排布与元素周期性元素周期表中，电子排布的周期性变化决定了元素的化学性质和周期性规律。

电子排布与化学性质04

影响化学反应性价电子的参与价电子是参与化学反应的主要电子，其排布直接影响元素的反应性。电子云密度电子云密度的高低决定了原子核对电子的吸引力，进而影响化学反应速率。轨道能级差异不同能级的电子轨道能量差异导致电子在反应中的活跃程度不同，影响反应性。

形成化学键的作用决定分子结构电子排布影响化学键的形成，进而决定分子的几何结构，如水分子的V型结构。影响物质性质不同类型的化学键赋予物质不同的物理和化学性质，例如共价键和离子键的差异。控制反应活性电子排布决定了原子或分子的反应活性，如碳原子的sp3杂化状态使其能形成四面体结构。

电子排布在化学中的应用05

元素周期律预测元素性质元素周期律揭示了元素性质的周期性变化，帮助科学家预测未知元素的化学行为。指导新元素合成通过周期律，科学家能够预测尚未发现元素的可能位置和性质，指导新元素的合成。解释化合物形成周期律解释了不同元素间如何通过电子排布形成稳定的化合物，如离子键和共价键。

化学反应预测理解反应活性通过分析原子的电子排布，可以预测其反应活性，如卤素元素因电子层接近满而反应活跃。预测化合物稳定性电子排布决定了化合物的稳定性，例如，具有完全填充或半填充电子亚层的化合物通常更稳定。指导合成路径选择根据电子排布理论，可以设计合成路径，选择合适的反应物和条件，以提高目标化合物的产率。

化学性质解释电子排布与反应性了解电子排布有助于预测元素的反应性，如碱金属易失去电子形成正离子。电子排布与分子结构电子排布决定了分子的几何结构，例如水分子的V型结构由氧的sp3杂化决定。电子排布与键合类型电子排布影响键的类型，如碳原子sp3杂化形成四个σ键，构成四面体结构。

参考资料(一)

电子云01

电子云电子云是指电子在原子或分子周围形成的概率分布，电子云的形状类似于一个球体，但中心有一个空穴，表示电子出现在该位置的概率较大。电子云的形状由波函数描述，波函数的平方表示电子在该位置出现的概率