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1、第一个专题 原子结构与元素的性质第一单元 原子核外电子的运动回顾总结：回顾总结：原子核外电子的运动特征2、只可用统计图示方法描绘电子在核外空间出现的概率。1、核外电子以极高的速度、在极小的空间里做永不停 止的运动。不遵循宏观物体的运动规律（不能测出在某 一时刻的位置、速度，即不能描画出它的运动轨迹）。该统计图示即电子云好像带负电荷的云雾笼罩在原 子核周围，人们形象的称为电子云。小黑点的疏密表示 电子在核外空间一定范围内出现的机会大小。 3、原子轨道-量子力学把电子在原子核外的 一个空间运动状态称为一个原子轨道电子层原子轨道原子轨道的伸展方向电子自旋描述原子核外电子运动特征的参 数电电子层层 序
2、数（n ）1234567符号KLMNOPQ离核越来越远，能量越来越高一、电子层电子分层运动（排布）；离核越远；能量越高。二、原子轨道（也叫电子亚层又叫能级）物理意义：表示电子云的形状1.原子轨道形状电子云轮廓图（1）s轨道的形状 球形（2）p轨道的形状纺锤形（3）d轨道的形状花瓣形2、原子轨道的表示方法： 第1电子层：只有1种形状的轨道，即球形轨道，用 s表示，叫s轨道，记作1s。 第2电子层：有2种形状的轨道，即球形和纺锤形。球 形：s轨道，记作2s；纺锤形：用p表示，叫p轨道，记 作2p。 第3电子层：有3种形状的轨道，即球形、纺锤形和 花瓣形。分别记作3s，3p，3d。 第4电子层：有4
3、种形状的轨道，分别记作4s，4p， 4d，4f。 第5、6、7电子层依此类推。表示为ns，np，nd，nf等小结：原子轨道的表示方法n1234电电子层层第一第二第三第四原子轨轨道1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f原子轨轨道种类类数1234结论：各电子层所包含的原子轨道的种类数等于电 子层序数，即第n层就有n种原子轨道。3、原子轨道的伸展方向表示电子云在空间的伸展方向，与 能量无关。伸展方向决定该种类型原 子轨道的数目。每个原子轨道最多可 以容纳2个电子。s轨道是球形对称的， 所以只有1个轨道， 可容纳2个电子。p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向，所以p轨 道含3个轨道：px
4、、py、pz，可容纳6个电子.f轨道有7个伸展方向， 即7个轨道，可容纳14 个电子。 d轨道有5个 伸展方向，即5个轨道 ，可容纳10个电子。各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数电电子层层原子轨轨道类类型原子轨轨道 的种类类数原子轨轨道数目可容纳纳 电电子数1234n1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f_1234n1个(1+3)4个(1+3+5)9个(1+3+5+7)16个n22818322n21、4d轨道中最多容纳电子数为 A、2 B、 10 C、 14 D、 182、下列轨道含有轨道数目为3的是 A、1s B、2p C、3p D、4d 3、第三电子层含有的轨道数为
5、A、3 B、 5 C、 7 D、 9 4、下列关于电子层与原子轨道类型的说法中不正确的是 ( )A、原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为2n2B、任一电子层的原子轨道总是从s轨道开始，而且原子轨道 类型数目等于该电子层序数C、同是s轨道，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不 相同的D、1个原子轨道里最多只能容纳2个电子C三、电子自旋电子的自旋方式有两种：顺时自旋和逆时自旋。分 别用和表示。自旋平行：自旋相反：电子自旋状态注：每个原子轨道最多只能排布两个自旋相反的电子。“电子自旋”并非真像地球绕轴自旋一样，它只是代表电 子的两种不同状态。五、原子轨道的能量比较规律1、相同电子层上原子
6、轨道能量的高低：nsnpndnf2、形状相同的原子轨道能量的高低：1s2s3s4s 2p3p4p5p3、电子层和形状相同的原子轨道的能量相等：如2px = 2py =2pz 原子轨道的能量顺序图（即轨道能 级图）各原子轨道能量高低：（从3d轨道开始发生能量交错） 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s 5f6d7p 原子核外电子的运动遵循能量最低 原理、泡利不相容原理和洪特规则能量最低原理泡利不相容原理洪特规则原子核外电子先占据能量最低的轨道， 然后依次进入能量较高的轨道，这样是 整个原子处于最低的能量状态每个原子轨道上最多只容纳两个 自旋状态不同的电子原子核外电子在
7、能量相同的各个轨道上排布 时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自 旋状态相同，这样整个原子的能量状态最低六、原子核外电子排布的表示方法1、原子结构示意图2、电子式3、电子排布式4、外围电子排布式5、轨道表示式1.电子排布式的书写格式： 元素符号； 轨道符号(带电子层数)； 电子个数(右上角)。练习:写出下列元素的电子排布式:Na：K：Fe：P：1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s11s22s22p63s23p63d64s2注：处于最低能量的原子叫基态原子1s22s22p63s23p3注意：书写时， 能层低的能级要 写在左边，不能 按填充顺序写原子的简化电子排布：Ne3s1
8、上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构钠钠 Na的简简化电电子排布：原子实：将原子内层已达到稀有气体结构的 部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号外 加方括号表示。 在化学反应中，原子外围电子发生变化，而 “原子实”不受影响。 也可以省去“原子实”，直接写出原子外围电 子排布式。特别提醒 在同一能级的电子排布全充满或全空状态、 或半充满状态具有较低的能量和较大的稳定性如对于Cr原子而言，外围电子呈3d54s1排布时，3d 、4s轨道上的电子均为半满状态时，整个体系的能 量最低。全充满： s2 p6 d10 f14 半充满： s1 p3 d5 f7全 空： s0 p
9、0 d0 f0相对 稳定 状态铜Cu为：1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1写出第四周期元素的原子核外电子排布式2.外围电围电 子（价电电子）排布式：3s1钠钠 Na的外围电围电 子排布：请参考教材后所附的元素周期表 中所列各元素的外围电子排布铁 Fe的外围电围电 子排布： 3d64s23.轨道表示式的书写格式： 元素符号； 轨道框(一个轨道一个框，能量相同的轨道 连在一起)； 电子及自旋状态(、)。练习:画出下列元素的轨道表示式:C：Na：N：Mg：练习:画出26号元素的原子轨道表示式。以下是表示铁原子和铁离子的3种不同化学用语。 结构示意图电子排布式电子排布（轨
10、 道表示式）铁原 子铁离 子1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d5 3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息? （3）基态与激发态的关系 七、基态与激发态、光谱（1）基态原子：处于最低能量的原子叫基态原子。（2）激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后 ，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子。基态原子激发态原子吸收能量释放能量 1s22s22p63s2 1s22s22p63s13p1 吸收能量释放能量 （4）原子光谱:不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收或 释放不同频率的光，可以用光谱仪摄取各种元素的 电子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。原子的发射与吸收光谱低能量轨道电子吸收能量高能量轨道电子原子吸收光谱低能量轨道电子吸收能量原子发射光谱（5）光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来 鉴定元素，称为光谱分析。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存 在与含量等（6） 光谱分析的应用： 通过原子光谱发现许多元素。如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中 有特征的篮光和红光。又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发 现了稀有气体氦。写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素 铁的简化电子排布式吗？O： He2s22p4 Si： Ne3s23p2 Fe：Ar3d64s2
