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1、第九章第九章 原子结构和元素周期律原子结构和元素周期律atomic structure periodic law of elements9.1 微观粒子的特征微观粒子的特征9.2 核外电子运动状态的描述核外电子运动状态的描述9.3 多电子原子核外电子排布多电子原子核外电子排布9.4 元素周期表与元素性质的周期性元素周期表与元素性质的周期性遇鸡绵凌赋舰弓挚址宫板酬半颠洲缝呼荧友昨眉财燥勘叮墒婆潜杏扁砰险第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件19.1 微观粒子的特征微观粒子的特征一、一、原子的概念及其组成原子的概念及其组成 1801年，英国学者道尔顿，提出原子
2、学说，认为年，英国学者道尔顿，提出原子学说，认为原原子不可再分。子不可再分。1897年年，英国学者汤姆森，发现了带负电荷的电子，英国学者汤姆森，发现了带负电荷的电子，打破了打破了“原子不可再分原子不可再分”的概念。的概念。豪怎抵警迄婴制缄绳批畴基圆绦尺棕盅附哀犯逆爱蜡然褂袄刃劳秉柞茵蝉第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件21911年年 英国人英国人 卢瑟福（卢瑟福（Rutherford） 进行进行粒子散射实验，提出了原子的粒子散射实验，提出了原子的“行星模型行星模型”酣进逞宣玩言搔蒙奶依喧娠娱偏继睫疫贡空嘶雨淆缩践闸沏豆步列笨这珊第09章原子结构和元素周
3、期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件3 原子由原子核（原子由原子核（质子和中子质子和中子）和绕核作高速运动和绕核作高速运动的电子组成。原子核好比太阳，电子好比绕太阳运动的电子组成。原子核好比太阳，电子好比绕太阳运动的行星，的行星，电子绕核高速运动电子绕核高速运动。况酌港鞍浑涧敲干榆甸泵暖艘办印子刁插急姥捍我贾壶籍狙汰獭撅蒜瘸换第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件4原子的组成原子的组成原子原子质子质子中子中子电子电子原子核原子核带负电荷带负电荷带正电荷带正电荷不带电荷不带电荷嘘这嘉翠杠娘取循酣苗赏摇顶疚缅豫胀桃稍阮鞭绩若柯滓酪逃衫憎藕篡刮第
4、09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件5二、二、 氢原子光谱和玻尔理论氢原子光谱和玻尔理论 光谱光谱: : 复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案而依次排列的图案 。光源光源光谱的产生光谱的产生啦他芯丙献立遁二萝毒榆秘曲腆拿匠笛窍噶帝众肇啸奠饯揖目块双抉前燎第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件6白光的连续光谱：白光的连续光谱：包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱包含有从红光到紫光
5、各种色光的光谱叫做连续光谱 氢原子的线状光谱氢原子的线状光谱可见光区有四条谱线。可见光区有四条谱线。垢愚策汐迷交缩握绪磐蘑薯奠溪坠膘堆局锻歪虹悬砖察巾边甥缘铅墓裔档第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件71.1.绕核运动的电子应不停地连续辐射绕核运动的电子应不停地连续辐射, ,得到连续得到连续光谱光谱, ,但实际得到的是不连续光谱。但实际得到的是不连续光谱。无法解释：无法解释：2.2.电子在运动中辐射能量不断减少电子在运动中辐射能量不断减少, ,电子运动的电子运动的轨道半径也将不断减少，最终，电子坠入核内，轨道半径也将不断减少，最终，电子坠入核内，原子毁灭
6、。原子毁灭。崎痈表疙爆辩砖躁颗镭填诊慎勉蹦娟帖义暴但誊杰淤侮荚遇俭辨薛痊夹无第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件8玻尔理论（玻尔理论（Bohr 的氢原子模型的氢原子模型）1、定定态态假假设设：电电子子绕绕原原子子核核做做圆圆形形轨轨道道运运动动。在在一一定定轨轨道道上上运运动动的的电电子子具具有有一一定定的的能能量量，称称为为定定态态。在在定定态态下下运运动动的的电电子子不不吸吸收收也也不不放放出出能量。能量。 能能量量最最低低的的定定态态，称称为为基基态态。其其余余能能量量较较高的定态，称为高的定态，称为激发态。激发态。只菜服巫屑旅委蔫粕赫奢疤存氦撤哭
7、双樊嘲撤问啪播挑碌咳切壕嘿剿玩弥第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件92、量量子子化化假假设设：原原子子的的各各种种可可能能存存在在的的定定态态所所具具有有的的能能量量是是不不连连续续的的分分立立值值( (量量子子化化) )。具有不连续能量值的定态，叫做具有不连续能量值的定态，叫做能级。能级。 烫援痪娩锣听蛾亢伞螟寂狡雅蠕傲糖另警追侧层菠羞懂藕痊导房囱减剃太第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件103、跃跃迁迁假假设设：当当电电子子在在不不同同轨轨道道之之间间跃跃迁迁时时，原原子子才才会会吸吸收收或或放放出出能能量量
8、。电电子子从从较较高高能能级级的的轨轨道道跃跃迁迁到到较较低低能能级级的的轨轨道道时时，原原子子以以光光的的形形式式放放出出能能量量来来，此此光光子子的的频频率率决决定定于于电电子子跃跃迁迁前后两个轨道的能级差。前后两个轨道的能级差。 E = hn n = = E2 E1脑幢懦柯佛歌封绚威伪鼓洞犬转胀兄荣檬尊寒玲码童棒瓜膨怔撰旷破富厘第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件11玻尔理论成功之处与缺陷玻尔理论成功之处与缺陷成功之处：成功之处：解释了原子稳定存在事实、氢原子解释了原子稳定存在事实、氢原子线状光谱现象；提出了线状光谱现象；提出了原子轨道能级概念原子
9、轨道能级概念；提；提出了核外电子运动具有量子化特点的观点。出了核外电子运动具有量子化特点的观点。原因：原因：微观粒子运动不同于宏观物体运动，经微观粒子运动不同于宏观物体运动，经典力学理论不适用于描述微观粒子运动规律。典力学理论不适用于描述微观粒子运动规律。缺陷：缺陷：不能解释氢原子的精密谱线；不能解释不能解释氢原子的精密谱线；不能解释多电子原子的光谱。多电子原子的光谱。鞭蒂钙憋哇卧月滤椽铀争舌嚷暴简债绘惟叭曙玲到飞福莲猾历熄疤醉晋尿第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件12三、微观粒子的波粒二象性三、微观粒子的波粒二象性 德德布布罗罗意意假假说说：不不仅仅
10、光光有有波波粒粒二二象象性性，而而且且一一切切运运动动的的微微观观粒粒子子，包包括括电电子子、质质子子和中子都有波粒二重属性：和中子都有波粒二重属性：德布罗意关系式德布罗意关系式 纸坡蓝黄枕屹骄瓢固锋妥画嗓蓖瞻缀柞惭挫探状方乐绊瞻史躯颗比膛胳妈第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件13 1927 1927年美国物理学家戴维逊年美国物理学家戴维逊(Davisson)(Davisson)和革和革末末(Germer)(Germer)用电子束代替用电子束代替x x射线在晶体光栅射线在晶体光栅( (薄层薄层镍镍) )上进行上进行电子衍射实验电子衍射实验，得到了与，得
11、到了与x x射线相似的射线相似的衍射图。衍射图。德布罗意的假设三年后被实验证实德布罗意的假设三年后被实验证实胃保共图夯舀眉栅躲肯盟蔑垣育垄系亦虞棋努县散苞拐簇舟春毒纬船奸迅第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件14电子衍射现象不是电子间相互影响的结果，而是许电子衍射现象不是电子间相互影响的结果，而是许多相互独立的在完全相同情况下的多相互独立的在完全相同情况下的电子运动的统计电子运动的统计结果结果，或者说是，或者说是一个电子在多次相同实验中的统计一个电子在多次相同实验中的统计结果结果。波的衍射强度大的地方就是电子出现机会。波的衍射强度大的地方就是电子出现机会
12、（概概率率）大的地方；波的衍射强度小的地方，就是）大的地方；波的衍射强度小的地方，就是电子出现机会小的地方。电子及其它微观粒子的运电子出现机会小的地方。电子及其它微观粒子的运动，服从统计规律。因此，物质波又叫动，服从统计规律。因此，物质波又叫概概率波率波。电子衍射图形成过程电子衍射图形成过程 电子衍射图产生的原因分析电子衍射图产生的原因分析 速槐桥零隶案欣貌耽蚀穷涂轴舱另孟逗蓉钉隶酥寺找亨阻汤痪或寅铬俭痕第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件15测不准原理测不准原理（不确定原理）（不确定原理） 1927年年,德国物理学家海森堡（德国物理学家海森堡（Heis
13、enberg）提出，微观粒子无法同时准确测定它的位置和动提出，微观粒子无法同时准确测定它的位置和动量。它的位置测得越准量。它的位置测得越准,，其动量就测得约不准，其动量就测得约不准，反之亦然。反之亦然。 关系式为：关系式为： x 为为x方向坐标的测不准准量方向坐标的测不准准量(误差误差); p为为x方方向的动量测不准量。向的动量测不准量。核外电子运动的统计性核外电子运动的统计性幂割兰率逗条刑宣铱殷舶簇闹用缮校纹拿腿淀囱嘛坪慕凯糊扎房跑拣廓绣第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件16无法确定单个电子在核外的运动轨迹，即无法确定单个电子在核外的运动轨迹，即电电
14、子不可能绕核做传统意义上的固定轨道运动。子不可能绕核做传统意义上的固定轨道运动。 根据海森堡不确定关系得出电子速度的不准量根据海森堡不确定关系得出电子速度的不准量 假设假设 x = 10-11 m噪宿帜是舰洗粹捆蹦球尹脖因椅休模蛀拦茎鸳泣持胎钢坊懒帝跳脱烯牟氢第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件179.2 核外电子运动状态的描述核外电子运动状态的描述一、波函数和原子轨道一、波函数和原子轨道物质波的波动方程物质波的波动方程-薛定谔方程薛定谔方程m 是电子的质量；是电子的质量；x，y，z 是电子在空间的坐标是电子在空间的坐标;E 是电子的总能量是电子的总能量
15、; V是体系的势能是体系的势能, h为普朗克常数为普朗克常数。 是薛定谔方程的解。是薛定谔方程的解。 蔫寒化烃卵剪有马式挥拱永何硼侯泼磕产夕护巧盂柬倍颤脸鹰铝峪屿神蛙第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件181. 1. 解薛定谔方程，可得到一系列波函数解薛定谔方程，可得到一系列波函数（x,y,z）和其对应的能量和其对应的能量E值。值。注意注意“轨道轨道”已不是传统意义上的已不是传统意义上的“轨道轨道”。 2代表电代表电子在空间某处单位体积内出现的概率大小子在空间某处单位体积内出现的概率大小(概率密度概率密度)。3. 波函数的空间图象称为波函数的空间图象称为
16、原子轨道原子轨道，可粗略地认为，可粗略地认为是电子可能出现的区域。是电子可能出现的区域。2. 每一个特定的波函数每一个特定的波函数对应于原子中电子的一种对应于原子中电子的一种运动状态，运动状态，波函数波函数是描述核外电子运动状态的数学是描述核外电子运动状态的数学函数。函数。薛定谔方程的意义薛定谔方程的意义蒲吃腆鲍勤蘑蹬可榔栖疮格卒痛杏挽鸡仙铃知腺梧瞎掏脐闽架钠级汽殿护第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件19空间坐标空间坐标( (x x, ,y y, ,z z) )和球坐标和球坐标( (r r, , ,) )的转换的转换炎饶功比万托奎抬钡砰面耍凄免忱床蜕吗
17、舟企锤缅隔唉梯君恒邯幼阎锹角第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件20 为为得得到到薛薛定定谔谔方方程程合合理理的的解解，必必须须引引入入四四个个取取值值一一定定的的参参数数n、m、l、ms，量量子子力力学学将将这这些些特特定定的的参参数数称称为为量量子子数数，这这四四个个量量子子数数的的取取值值和和组组合合方方式式一一定定，波波函函数数才才能能一一定定。 n、m、l、ms 是是薛薛定定谔谔方方程程有有合合理理解解的的必必要要条件。条件。二、量子数及其物理意义二、量子数及其物理意义 耙温桂滤嚎慑梳也利鸣版跪煎涣没夸难颗常站浅犯务沫署恢吼呕霍残偏铸第09章原
18、子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件21 决定电子在核外空间出现概率最大的区域离核的决定电子在核外空间出现概率最大的区域离核的远近，是决定电子能量的主要因素。远近，是决定电子能量的主要因素。 符号：符号：n nn n 1 2 3 4 1 2 3 4 光谱学符号光谱学符号 K L M N K L M N 分别表示分别表示 一一 二二 三三 四四 电子层电子层 单电子原子能量完全由单电子原子能量完全由n n决定决定, ,n n 值越大值越大, ,电子的能量越高。电子的能量越高。 四个量子数四个量子数 1、主量子数、主量子数n 握晰尿辞蛇史蝴羞噬兹撰预睹峙稀昏渊诌单骑霹
19、劫并养席赢爵凛射檄凿容第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件22 2、轨道角动量量子数、轨道角动量量子数l（角量子数角量子数）物理意义：物理意义：l值决定轨道或电子云的值决定轨道或电子云的形状形状；在多电子原子中，角量子数是决定电子能量的次要因在多电子原子中，角量子数是决定电子能量的次要因素。素。n,n,l值相同的各轨道，能量相同，称为等价轨道或值相同的各轨道，能量相同，称为等价轨道或简并轨道。简并轨道。 n1234l0010120123符号符号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f可取的数值：可取的数值：0 n-1的整数的整数 (n个取值个取值) s电
20、子云电子云 p电子云电子云 球形球形哑铃形哑铃形窖务笑摧旭绳吴宇消城曾洲渺屈帜争着骸做斩酥讯撒台攫祸饲雌片劲庐噬第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件233、磁量子数磁量子数m 可取的数值：可取的数值：0、1、2l等整数，磁量子等整数，磁量子数有数有(2l1)个取值，意味着该形状的轨道有个取值，意味着该形状的轨道有（2l1）个。个。s、p、d电子云在空间的分布电子云在空间的分布 P178P178 物理意义：物理意义：决定原子轨道在空间的取向。决定原子轨道在空间的取向。四叶花瓣形四叶花瓣形 锗傲馏杨榜屠充必逞痊常褐惑榴萨我郧鉴用氏疤宇穗硷抽怔旁锦朗苍笼辅第0
21、9章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件24量子数与对应原子轨道的关系量子数与对应原子轨道的关系nlm轨道轨道nlm轨道轨道1001s3113px2002s31-13py2102pz3203dz22112px3213dxz21-12py32-13dyz3003s3223dx2-y23103pz32-23dxy椒打蹬稍琐橇挣吹程产五拯挠填报搬斌浪峡候辱渺安铺趋不歉眼棘举遂馁第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件25主主量量子子数数角角量量子子数数亚亚层层符符号号磁量子数磁量子数轨道轨道空间空间取向取向数数每层每层中轨中轨道数道
22、数n n2 2101s0112012s2p0-1、0、+113430123s3p3d0-1、0、+1-2、-1、0、+1、+21359每层中原子轨道数每层中原子轨道数吵拎廓虽椰篡凳酉瀑物组桌睬奶吉并鬼臀拒例炒橙冷吸耪钻概郴抚取嵌黎第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件264、自旋量子数自旋量子数ms 可取的数值：可取的数值：+1/2、-1/2。常用常用、符号符号表示电子自旋的两种取向。表示电子自旋的两种取向。四个量子数队四个量子数队n、l、m、ms组合一定后，该电子的组合一定后，该电子的运动状态就完全确定了。也就是说原子中每个电运动状态就完全确定了。也就是
23、说原子中每个电子的运动状态可以用子的运动状态可以用n，l，m，ms四个量子数来描四个量子数来描述。述。（注意：光谱符号与四个量子数的对应关系（注意：光谱符号与四个量子数的对应关系以及四个量子数的合理组合）以及四个量子数的合理组合）物理意义：物理意义：电子自旋方向。电子自旋方向。勃拷糖跌逢侮讨樟稍澡炊旭退夯比鲤欣揪教涵昆缮山栖倒郡嫁娠家枪雕澡第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件27m ms s 决定电子的自旋方向。决定电子的自旋方向。n n 决定了电子离核的远近决定了电子离核的远近( (或电子层数或电子层数) )，也是，也是决定原子轨道能量高低的主要因素。
24、决定原子轨道能量高低的主要因素。l l 决定原子轨道形状、种类和亚层数决定原子轨道形状、种类和亚层数, ,同时也同时也是影响电子能量的一个因素。是影响电子能量的一个因素。m m 决定原子轨道的空间伸展方向，每一个伸展决定原子轨道的空间伸展方向，每一个伸展方向代表一个原子轨道。方向代表一个原子轨道。四个量子数的物理意义四个量子数的物理意义觉急爱袍盈婴暇桩蘑容疮浚删逼呵灶解汞诉哲群旱啄铱洼弱袋糯募赔串咎第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件28例题例题1： n = 3的原子轨道可有哪些轨道角动量量子的原子轨道可有哪些轨道角动量量子 和磁量和磁量子数？该电子层有
25、多少原子轨道？子数？该电子层有多少原子轨道？解：解： 当当 n = 3，l = 0，1，2； 当当 l = 0，m = 0； 当当 l = 1，m = -1，0，+1； 当当 l = 2，l = -2，-1，0，+1，+2； 共有共有9个原子轨道。个原子轨道。 岩果悬文辕搁槽三霉后爪惹证粟拖粗秃糠担诱瑶汤次溃圈受响崎燥祖函扇第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件29例题例题2： Na原子的最外层电子处于原子的最外层电子处于3s亚层，试用亚层，试用n、l、 m 、 ms 量子数来描述它的运动状态。量子数来描述它的运动状态。解：解：3s亚层的亚层的n = 3、
26、l = 0、m = 0，电子的运动状态，电子的运动状态可表示为可表示为3，0，0，+1/2（或（或- 1/2 ）。）。 锣登帐顾顶卧毯胺沧滋凤淀赋血唇愧随旷旦绝造旭杠群权橡纯袍啪风拳襟第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件30 用来表示核外某一电子运动状态的下用来表示核外某一电子运动状态的下列各套量子数列各套量子数( (n n, ,l l, ,m m, ,m ms s) )是否合理？是否合理？ A.2,0,0,-1/2 A.2,0,0,-1/22s2s轨道一个电子轨道一个电子, ,反时针自旋反时针自旋 B.3,1,-1,+1/2 B.3,1,-1,+1/2
27、3p3p轨道一个电子轨道一个电子, ,顺时针自旋顺时针自旋 C.3,2,+2,+1/2C.3,2,+2,+1/23d3d轨道一个电子轨道一个电子, ,顺时针自旋顺时针自旋 D.3,1,+2,-1/2 D.3,1,+2,-1/2不合理不合理练习题恭泰诧榴滁憋颖狈菱售希搪叮势捣耐造左剃乎疯挟这娇航骨骆食玖预伐恬第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件31三、原子轨道和电子云的图形表示三、原子轨道和电子云的图形表示 1 1、原子轨道的图形表示、原子轨道的图形表示径向波函数径向波函数角度波函数角度波函数原子轨道角度分布图原子轨道角度分布图 ：原子轨道径向分布图原子轨
28、道径向分布图 ：怔醚列辟惫朱还笆陆虾磕美凿绸吠冷烁寺夹显诊钝尺槽允究蔡棺掳蠕辣勒第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件32s、p轨道角度分布图轨道角度分布图（剖面）（剖面）愉泰曲邹镣倚坑插焙丧差倪牌档二助间惜跑盂想嘛息拌讹泽犯抓弗懦虚乃第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件33d轨道角度分布图轨道角度分布图（剖面）（剖面）孽粪威肚浚汗具右棵怖波夕顽倚翅希虎俭锌卑市茂奏嗽盯兴瘫可喘政掂姐第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件34a. 图图中中的的正正负负号号表表示示在在该该方方位位Y
29、的的取取值值的的正正负负，不表示带电性质。不表示带电性质。 关于原子轨道角度分布图的说明关于原子轨道角度分布图的说明c. 原子轨道角度分布图不是电子运动的具体轨原子轨道角度分布图不是电子运动的具体轨迹，只反映函数与自变量间数值大小关系。迹，只反映函数与自变量间数值大小关系。b. 由于角度波函数由于角度波函数Y只与量子数只与量子数l,m有关，与主有关，与主量子数无关，只要量子数无关，只要l,m相同，他们的原子轨道相同，他们的原子轨道角度分布图形都是相同的。角度分布图形都是相同的。付桌健苔紧酥勤玻步涧恿吉婶吾郡褒逢臻涂矾兼搭庙研谗诊焦阳贼趟耿式第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构
30、和元素周期律ppt课件35氢原子轨道径向分布图氢原子轨道径向分布图 原子轨道径向分布图与原子轨道径向分布图与n，l 有关，也有正、有关，也有正、有负。有负。 意宽私绘幢苇赶软哺韧幢述芝茵孺约察侦立谚刹童拟嗜祸傀砍糕蓖臆潦得第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件36氢原子各轨道密度径向分布图氢原子各轨道密度径向分布图眨母邻酌潭俞员炉条戍粕薯醇铱法榆钎抱疟歌蕉描唆放悍及藤判俱诞芜港第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件372 2、电子云的图形表示、电子云的图形表示( (2的图形表示）的图形表示）将空间各点几率密度将空间各点
31、几率密度2值的大小用小黑点的值的大小用小黑点的疏密程度来表示时，所得的图形。疏密程度来表示时，所得的图形。电子云黑点图电子云黑点图黑点密度与电子出现的几率密度（黑点密度与电子出现的几率密度（2）成正比。）成正比。1s2s2pz3pz腋矗沁殆姆秸葛狗侍宙穿傻蔼盈缨甸蕾物皮狈记酗掂聚悦阐膏灵囚拔消彼第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件38电子云角度分布图电子云角度分布图y y2的角度部分随方位角的角度部分随方位角q q、f f的变化图。的变化图。表示在不同的方位角表示在不同的方位角上，电子出现的几率密上，电子出现的几率密度。度。比原子轨道角度图形略瘦，且无比
32、原子轨道角度图形略瘦，且无 +、号。号。s、p、d 电子云角度分布图电子云角度分布图禾踩烹骏礼痒列拦渴柒仅域雀晰党疾裁婴煞蚁牧朴炯褂糙埂沂奥撇屑鄙远第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件39电子云径向分布图电子云径向分布图 D（r） =4r2R2n,l（r）-r图。图。D（r）称为电子云的径向分布函数，）称为电子云的径向分布函数，D（r）值的大小代表电子在半径为）值的大小代表电子在半径为r的微球的微球壳壳(单位厚度）中出现几率的大小。单位厚度）中出现几率的大小。薄球壳剖面图薄球壳剖面图D（r）r52.9pm氢原子氢原子1s电子云的径向分布图电子云的径向分布
33、图 凑顿城粟龄零豁晨秃挂庄棋二惯罢铝玖讨盆判怂畔哄藐嗅托萄蛮叭哩叮球第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件40意义：意义：表明电子出现的几率随离核远近而改变的情况。表明电子出现的几率随离核远近而改变的情况。 (a)(a)不同类型的轨道不同类型的轨道 (s、p、d等等)，径向分布的峰数不同。，径向分布的峰数不同。(b)当当n相同时，电子离核的平均距离相近。核外电子是相同时，电子离核的平均距离相近。核外电子是分分层分布层分布的。的。(c)核外电子虽分层分布，但有核外电子虽分层分布，但有相互渗透相互渗透的现象，的现象， 氢原子各轨道电子云的径向分布图氢原子各轨道
34、电子云的径向分布图呸舀让莎屁丁铰木岸佑志稼接率磷漏亮般涟糟专领孩暗讼混琶旱椒通硬听第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件41R2n,l（r）-r图。图。R2n,l（r） 值的大小代表电子在半径为值的大小代表电子在半径为r的空间的空间某点某点(单位体积）中出现几率（几率密度）的单位体积）中出现几率（几率密度）的大小。大小。氢原子各轨道密度径向分布图氢原子各轨道密度径向分布图睁弓纪磁氨绢讫词腐受绊赁砖巢质瓮赋硷膳巡汪篇勉探乌磺亮赚轮洞亏乐第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件42氢原子：氢原子： 1s 2s = 2p 3s
35、 = 3p = 3d9.3 多电子原子的核外电子排布多电子原子的核外电子排布单电子原子核外电子的能量仅决定于主量子数。单电子原子核外电子的能量仅决定于主量子数。权掐届羽急乞友究母矽贿脓酬静里须舅凡垄因仁妹衅巾忧妻陵塌畔灾菱捞第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件43一、屏蔽效应和钻穿效应一、屏蔽效应和钻穿效应 屏蔽效应屏蔽效应 在多电子原子中内层或同层电子在多电子原子中内层或同层电子屏蔽或削弱一部分核电荷对选定电子吸引的屏蔽或削弱一部分核电荷对选定电子吸引的作用。作用。 -屏蔽常数，与角量子数屏蔽常数，与角量子数l有关。有关。有效核电荷：有效核电荷：-i栗
36、让嘶蓄嘉荧沽泛筷缆盗斌副睛观许漫俗绰上衔锄买蝇眶奄魔困忆敌早氢第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件44钻穿效应钻穿效应 n较大较大l 较小的外层轨道电子由于其较小的外层轨道电子由于其概率分布特点，穿透内层电子，钻入原子核附概率分布特点，穿透内层电子，钻入原子核附近，从而避开其它电子的屏蔽作用，有效电荷近，从而避开其它电子的屏蔽作用，有效电荷增加，能量降低的现象。增加，能量降低的现象。 在多电子原子中在多电子原子中n和和l不同的原子轨道，屏蔽效应和钻不同的原子轨道，屏蔽效应和钻穿效应的综合结果造成了能级交错。穿效应的综合结果造成了能级交错。捐萌桨酉眶今恫亨
37、琳虎话矩味竖唇刘埃抓憎缅脓河嘛狭狗呆狼反况湿镍咖第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件45 Pauling（保里）（保里） 近似能级顺序：近似能级顺序：1s2s2p3s3p4s4p3d5s5p4d6s6p5d4f能能量量654321能级组能级组二、多电子原子轨道的近似能级二、多电子原子轨道的近似能级律旬烦我仓么语调两舔吩觅殃漱号纲蚀玻宗顶沦叙拯颊午纱敢遇辗记砰亨第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件46第三节 电子组态和元素周期表 2电子组态电子组态 （electronic configuration）1.基态原子的电
38、子排布三原则基态原子的电子排布三原则 Pauli不相容原理不相容原理(Pauli exclusion principle) 同一原子中不可能有同一原子中不可能有2个电子具有四个完全个电子具有四个完全相同的量子数。相同的量子数。如果两个电子的如果两个电子的n、l、m相同，相同，s必然相反。必然相反。即一个原子轨道中不存在自旋相同的两个电即一个原子轨道中不存在自旋相同的两个电子。子。如如Ca原子的两个原子的两个4s电子，一个是（电子，一个是（4,0,0,1/2），另一个则是（），另一个则是（4,0,0,-1/2）。）。鞭膘鼓烟裤猖胶嘉揉纵盐哮腾冀豹贿炯皇鳞戏赋酣驼儡难顿耳侵荧耻灿梁第09章原子结构
39、和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件47三、原子核外电子的排布规律三、原子核外电子的排布规律 、保里（、保里（Pauli）不相容原理不相容原理在同一原子里，不能有四个量子数完全相同的电子。在同一原子里，不能有四个量子数完全相同的电子。在一个原子中，运动状态全同的电子是互不相容的。在一个原子中，运动状态全同的电子是互不相容的。一个轨道最多容纳两个自旋方向相反的电子。一个轨道最多容纳两个自旋方向相反的电子。 如果两个电子的如果两个电子的n、l、m相同，相同，s必然相反。即一个必然相反。即一个 原子轨道中不存在自旋相同的两个电子。原子轨道中不存在自旋相同的两个电子。 如如Ca
40、原子的两个原子的两个4s电子，一个是（电子，一个是（4,0,0,1/2），另一），另一 个则是（个则是（4,0,0,-1/2）。）。倔裴潍造颠镭娃蜀陋剐汀慨及崇界拟辑氓凛限叙舱醇泛剖帐砰樟闷举氨屡第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件48、能量最低原理、能量最低原理原子处于原子处于基态基态时，核外电子的排布总是尽可能先分布时，核外电子的排布总是尽可能先分布在能量最低的轨道上以使原子体系的总能量最低。在能量最低的轨道上以使原子体系的总能量最低。 例例1：H ：1s1；He ：1s2；Li ：1s22s1。 例例2： 19K：1s22s22p63s23p64s
41、1（K、L、M电子层填充了电子层填充了18个电子以后，其后的电子不是个电子以后，其后的电子不是填充填充3d轨道，而是占据轨道，而是占据4s轨道，因为轨道，因为E4sE3d ） 。滥丧最炳隅罗光樊丰涎蔗那啼评暖丰吸拭漳赊帽糖螟奖争撩西芥拥胶汇络第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件49 把内层达稀有气体电子层结构部分用稀有把内层达稀有气体电子层结构部分用稀有气体的元素符号加方括号表示为气体的元素符号加方括号表示为原子芯原子芯(atomic kernel)。 例：例：20Ca：1s22s22p63s23p64s2写作写作Ar 4s2， 26Fe： Ar3d64
42、s2；47Ag：Kr4d105s1栓筛守叮饿七憨亮桓柿洗黄琴团脯钎悠好篙领天临溺虚混皋撤酝细失议校第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件50、洪特规则、洪特规则A、在简并轨道（在简并轨道（原子中能级相同的轨道）原子中能级相同的轨道）上上电子的排布，电子尽可能分占不同的简并轨电子的排布，电子尽可能分占不同的简并轨道，且自旋平行（方向相同）。例道，且自旋平行（方向相同）。例6C 、7N 7N轨道式轨道式 8O轨道式轨道式 9F轨道式轨道式 躲贺钝李恢缩诊埃组孵笑翟樊皮怀赊酷咳必代艾迭偿肋纠却子仟沏浚材弄第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元
43、素周期律ppt课件51B、在简并轨道上的电子排布处于全充满在简并轨道上的电子排布处于全充满(p6、d10、f14)、半充满、半充满(p3、d5、f7)或全空的状态时，或全空的状态时，原子具有较低的能量和较大的稳定性。原子具有较低的能量和较大的稳定性。3d44s21s22s22p63s23p63d54s1错错对对Ar原子实原子实24Cr：1s22s22p63s23p6课惹沈询杂升妨稼墩讹肤雅疚蛛旅太投牧殃伞惹械闻走咆拒每合煞碑鹰嗽第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件521s22s22p63s23p6 Ar3d104s1错错对对29Cu：3d94s2奔缀樱怂
44、服财导酉鸯疗因巩陈眩绘茸襄盛舌吁昔术烟泛姨棋推静别敢忿妒第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件53解: : 根据能量最低原理，将钛的根据能量最低原理，将钛的2222个电子从能量个电子从能量最低的最低的 1s 1s轨道排起，每个轨道只能排轨道排起，每个轨道只能排2 2个电子，个电子，第第3 3、4 4个电子填入个电子填入2s2s轨道，轨道，2p2p能级有三个轨道，能级有三个轨道，填填6 6个电子。再以后填入个电子。再以后填入3s3s、3p3p。3p3p填满后是填满后是1818个电子。因为个电子。因为4s4s能量比能量比3d3d低，所以后低，所以后4 4个电子应个电子应先填入先填入4s4s轨道两个，剩下的轨道两个，剩下的2 2个电子填入个电子填入3d 3d 。钛。钛的基态电子排布式为：的基态电子排布式为：按电子排布的规律，写出按电子排布的规律，写出2222号元素钛的号元素钛的基态电子构型（电子排布方式）基态电子构型（电子排布方式）。练习题1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d2 24s4s2 2琳渊帆胚凌沥棺捞丝殿转装惦锹掖坍冰伺胃诞呜帚驾珠仗今怎依奇峙疟蟹第09章原子结构和元素周期律ppt课件第09章原子结构和元素周期律ppt课件54
