高中化学竞赛原子结构.ppt

原子轨道和电子云的图象除了形状略有不同外，主要差别在于原子轨道的图象中有正、负号之分，而电子云的图象中则没有。原子轨道的正、负号在原子轨道组合成分子轨道是会起到关键的作用。3.四个量子数之间互相联系又互相制约的关系，及四个量子数与原子的电子层、分层、原子轨道、运动状态的关系很重要，要熟练掌握。第61页，共105页，星期日，2025年，2月5日

基态原子电子组态（电子排布）

4-1构造原理

1.排布原则1)能量最低原理能量越低越稳定，这是自然界的一个普遍规律。多电子原子在基态时，核外电子总是尽可能分布到能量最低的轨道，这就称为能量最低原理。电子由能量低的轨道向能量高的轨道排布(电子先填充能量低的轨道,后填充能量高的轨道。电子离原子核越近，能量越低。例如1s轨道的能量最低。2)Pauli(保利)不相容原理

第62页，共105页，星期日，2025年，2月5日根据保里原理获得几个重要结论：①每一种运动状态的电子只能有一个。②每一个原子轨道里包含两种运动状态，所以每一个原子轨道中最多只能容纳两个自旋不同的电子。③因为s、p、d、f各分层中的原子轨道数分别为1、3、5、7个，所以s、p、d、f各分层中分别最多容纳2、6、10、14个电子。④每个电子层中原子轨道的总数为n2个，因此各电子层中电子的最大容量为2n2个。第63页，共105页，星期日，2025年，2月5日3)Hunt(洪特)规则电子在能量简并的轨道中,要分占各轨道,且保持自旋方向相同。保持高对称性，以获得稳定。包括：轨道全空，半充满，全充满三种分布。碳原子核外电子排布。洪特规则的特例：等价轨道全充满、半充满或全空的状态时比较稳定的。全充满：s2、p6、d10、f14半充满：s1、p3、d5、f7全空：s0、p0、d0、f0构造原理：随核电荷数的递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按如下顺序填入核外电子运动轨道，叫构造原理。第64页，共105页，星期日，2025年，2月5日构造原理图第65页，共105页，星期日，2025年，2月5日例题：指出下列元素的名称和原子序数，并写出它们的基态原子的核外电子排布式。（1）第八个稀有气体；（2）第四周期中的第八个过渡元素；（3）常温下为液态的非金属元素；（4）熔点最低的金属元素；（5）第六周期中的IVB族元素；（6）4f层填入11个电子的元素；（7）第八周期将包含多少种元素；（8）原子核外出现第一个5g电子的元素的原子序数是多少;（9）第114号元素属于第几周期？第几族？第66页，共105页，星期日，2025年，2月5日(1)第八个稀有气体：稀有气体的原子序数通式：2（12+22+22+32+32+42+42+52+---）[118]5g186f147d108s28p6（2）第四周期中的第八个过渡元素：[Ar]3d84s2（3）常温下为液态的非金属元素：（Br）[Ar]3d104s24p5（4）熔点最低的金属元素:Hg：[Xe]4f145d106s2（5）第六周期中的IVB族元素：[Xe]4f145d26s2（6）4f层填入11个电子的元素：[Xe]4f116s2镧系元素Ho,钬（音火），填入f亚层。（7）第八周期将包含多少种元素：5g186f147d108s28p6，共50个（8）原子核外出现第一个5g电子的元素的原子序数是多少：核外出现第一个5g电子的核外电子排布为[118]5g18s2，其原子序数为121（9）第114号元素属于第几周期？第几族？核外电子排布为[Rn]5f145d107s27p2，114号元素属于第七周期、IVA族。[Rn]=86号第67页，共105页，星期日，2025年，2月5日随核电荷数递增，电子每一次从填入ns能级开始到填满np能级，建立一个周期。第68页，共105页，星期日，2025年，2月5日5-2基态原子的电子组态1)电子填充是按近似能级图自能量低向能量高的轨道排布的，但书写电子结构式时，要把同一主层(n相同)的轨道写在一起，2)原子实表示电子排布时，内层已经达到稀有(惰性)气体原子的结构。3)特殊的电子结构要记忆。第69页，共105页，星期日，2025年，2月5日第70页，共105页，星期日，2025年，2月5日氩的原子实：Cr的电子结构式简写为：Cr的电子结构式：第71页，共105页，星期日，2025年，2月5日第72页，共105页，星期日，202