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1、第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 (第二课时),一、能层与能级,二、构 造 原 理,三、原子基态、激发态、光谱,四、电子云、原子轨道、泡利原理及洪特规则,上节课我们学习了什么？,核外电子的排布,核外电子分层排布,电子按能量高低在核外分层排布(KLMN)。,构造原理,1 K 一,能层,能级数,2 L 二,7 Q 七,6 P 六,5 O 五,4 N 四,3 M 三,生活中的光现象,四、能量最低原理、基态、激发态、光谱,阅读教材7-8页,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,应用：,-发现新元素,-鉴定元素,电子释放能量的重要形式之一,2、原子光 谱： 不同元素的原子发生
2、跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱的总称。,锂、氦、汞的发射与吸收光谱,以下电子排布式能表示基态原子的是（ ） A1s22s22p63s13p3 B1s22s23s1 C1s22s22p63s23p63d24s1 D1s22s22p63s23p63d104s2 4p1,D,碳原子的基态价电子排布为：2s22p2 其中一激发态电子排布为2s12p3,1、同一原子的基态和激发态相比较 （ ） A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定 C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定,B、C,2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁 有关的是 （
3、 ） A、钢铁长期使用后生锈 B、节日里燃放的焰火 C、金属导线可以导电 D、卫生丸久置后消失,B,3、比较多电子原子中电子能量大小的依据是 （ ） A元素原子的核电荷数 B原子核外电子的多少 C电子离原子核的远近 D原子核外电子的大小,C,4、当氢原子中的电子从2p能级，向其他低能量能级 跃迁时 ( ) A. 产生的光谱为吸收光谱 B. 产生的光谱为发射光谱 C. 产生的光谱线的条数可能是2 条 D. 电子的势能将升高.,B、C,原子核外电子是如何运动的呢？,玻尔的行星模型,教材第10页,宏观物体、电子运动的比较,可描述 （画图或 函数描述）,宏观物体,微观粒子,氢原子电子运动,不能确定一定
4、状态的核外电子在某一时刻处于核外空间某处，只能确定它在核外各处出现的概率。,我知道了,原子核外电子是如何运动的呢?,1、现代量子力学的描述：不可能像描述宏观物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。,2、电子云：,电子在原子核外出现的概率密度分布，电子云是核外电子运动状态的形象化描述。,五、电子云与原子轨道,3、电子云图：,思考:,电子云图中小黑点及其小黑点疏密的含义？,小黑点表示电子在此处出现过一次，小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率的大小,1以下对核外电子运动状况的描述正确的是（ ） A、电子的运动与行星相似，围绕原子核
5、在固定的轨道上高速旋转 B、电子云就是高速运动的电子所分散的云。 C、电子云图中的小黑点的多少表示电子个数的多少 D、电子云图中的小黑点的疏密表示电子在核外空间出现机会的多少,你理解了吗？,D,4、原子轨道（常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来。人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道。）,（1） S能级,1s 、2s 、3s 、4s电子的能量依次增高、电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，所以原子轨道的半径增大,只有1个轨道,ns能级的原子轨道,能层序数n越大，轨道半径越大。,球形,上图中,表示1S、2S、3S电子云的分别是哪幅？,nS有一个轨道,（2）nP能级的原子轨道,nP有三个原子轨道
6、，相互垂直,同一能层，轨道能量 Px=Py=Pz,半径随n值增大,量子力学告诉我们： nS能级各有1个轨道 nP能级各有3个轨道 nd能级各有5个轨道 nf能级各有7个轨道 ,你理解原子轨道了吗？,甲同学说：S电子绕核运动，其轨道为一圆圈，而P电子走形。 这种说法对吗？,不对。,因为电子运动并无固定轨迹。,理解原子轨道的含义电子云轮廓图 (电子云的概率分布),你理解原子轨道了吗？,乙同学说：M能层上有3s、3p、3d三条轨道。这种说法对吗？,不对。,3S，3P，3d,1+3+5,18,理解各能层、各能级包含的原子轨道数目,科 学 探 究（第二周期元素原子的轨道表示式） （3）轨道表示式:将每一
7、个原子轨道用一个方框表示，在方框内表明基态原子核外电子分布的式子称为轨道表示式。,1、每个轨道最多容纳2个电子，即电子对。用方向相反的箭头“”表示。,2、当电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同的轨道而且自旋方向相同。,总 结,能 级 符 号 s p d f 轨 道 数 1 3 5 7 最多容纳电子数 2 6 10 14,1、泡 利 原 理,1个轨道最多容纳2个电子，而且自旋方向相反。用箭头“”表示。,核外电子在同一能级上排布时所遵循的规律,2、洪 特 规 则,当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。（出现全充满、半充满、全空时能量最低。）,电子分布到
8、能量相同的等价轨道时，总是尽先单独占据一个轨道，并且自旋相同的方向。 例: N,洪特（Hund）规则,作为洪特规则的特例，等价轨道： 全充满 p6、 d10、 f14 半充满 p3、 d5、 f7 全 空 p0、 d0、 f0 的结构状态比较稳定,例：19K 1s22s22p63s23p64s1 或Ar4s1 24Cr Ar3d54s1,即电子在原子轨道中的填充顺序，并不是原子轨道能级高低的顺序，填充次序遵循的原则是使原子的总能量保持最低。,能量最低原理,整个原子处于 状态,能量最低,1、泡利不相容原理,2、能量最低原理,3、洪特规则,1个轨道最多容纳2个电子，而且自旋方向相反。用箭头“”表示
9、。,在不违背Pauli原理的条件下，电子优先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量处于最低。,当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。（出现全充满、半充满、全空时能量最低。）,下列各轨道表示式能准确表示基态氧原子的核外电子排布的是（ ）,D,这节课我们重点学习了什么？,核外电子的运动及其描述,核外电子,下列说法中正确的是（ ） A、处于最低能量的原子叫基态原子 B、3P2表示3P能级有两个轨道 C、同一原子中，1S、2S、3S电子的能量逐渐降低 D、同一原子中，2P、3P、4P能级的轨道数依次增多,练习一,A,下列电子层中，原子轨道的数目为4的是 （ ） A、K 层 B、L层 C、M层 D、N层,练习二,B,3、某元素的3P能级上有两个未成对电子，因此其（ ） A 第三层上有4个电子 B最高正价为+4 C最高正价为+2 D第二层没有未成对电子,练习三,D,练习 1、写出碳、磷、铜的电子排布式及轨道式。 2、见讲义,
