1、專題2原子結(jié)構(gòu)第一單元原子核外電子的運動§2.1原子核外電子的運動特征知識回顧2、回顧原子核外電子的運動特征。原子核外電子手排布規(guī)律核外電子是分層排布的不同電子層上的電子能量不同，離核越遠,能量越高電子優(yōu)先排布在能量最低的電子層里每個電子層所能容納的電子數(shù)最多為ZIP（n為電子層數(shù)）最外層電子數(shù)不超過8個（K為最外層時不超過2個），次外層不超過18個，倒數(shù)第三層不超過32個一核外電子是如何運動的呢宏觀物體與核外電子運動的比較宏觀物體核外電子質(zhì)量很大很小速度較小很大（接近光速）位移可測位移、能量能量可測不可同時測定軌跡可描述（畫圖或函數(shù)描述）不可確定回顧總結(jié)之原子核外電子的運動特征1、

2、核外電子以極高的速度、在極小的空間里做永不停止的運動。不遵循宏觀物體的運動規(guī)律(不能測出在某一時刻的位置、速度，即不能描畫出它的運動軌跡)。2、只可用統(tǒng)計圖示的方法描繪電子在核外空間出現(xiàn)的概率。該統(tǒng)計圖示即電子云一一好像帶負電荷的云霧籠罩在原子核周圍，人們形象的稱為電子云。小黑點的疏密表示電子在核外空間一定范圍內(nèi)出現(xiàn)的機會大小。鼠思考=(1)電子分層排布的依據(jù)是什么？(2)在多電子原子中，每一層上的電子能量一樣嗎？運動區(qū)域的形狀一樣嗎？(3)為什么每個電子層所能容納的電子數(shù)最多為2n2 (n為電子層數(shù))？內(nèi)容提要電子層主量子數(shù)n原子軌道角量子數(shù)L原子軌道的伸展方向磁量子數(shù)m電子自旋/一、電子層

3、（又叫能層即主量子數(shù)n ）口分層依據(jù)：能量的較大差別，以及電子運動的 主要區(qū)域或離核遠近的不同。電子分層運動（排布）；離核越遠；能量越高。原子軌道（也叫電子亞層即角量子數(shù)L）物理意義：表示電子云的形狀同一電子層上的電子能量不一定相同；處在同一電子層的電子，也可以在不同類型的原子軌道上運動T、原子軌道（又叫能級）的類型：軌道類型不同，軌道的形狀也不同，能量也不同。人們用s,p,d,f表示不同形狀的軌道。I取值為3（n-1）.共n個數(shù)值.不同類型的原子軌道分別是什么形狀?_原子軌道形狀一一電子云輪廓圖（1）s軌道的形狀球形氫原子k電子云氫原于L電工界田西、orbila!（2）p軌道的形狀紡錘形（啞

4、鈴形）原子軌道類型S二P二d二f二原子軌道形狀球形紡錘形花瓣形(3) d軌道的形狀花瓣形小結(jié)：原子軌道的類型和形狀2、原子軌道的表示方法：表示為ns,np,nd,nf等。第1電子層：只有1種形狀的軌道，即球形軌道，用s表示，叫s軌道，記作1s,A第2電子層：有2種形狀的軌道，即球形和紡錘形。球形：s軌道，記作2s,；紡錘形：用p表示，叫p軌道，記作2p。第3電子層：有3種形狀的軌道，即球形、紡錘形和花瓣形。分別記作3s,3p,3do第4電子層：有4種形狀的軌道，分別記作4s,4p,4d,4fo»第5、6、7電子層依此類推。小結(jié)：原子軌道的表示方法三n三1234一電子層一第一第一一第四

5、一原子軌道1S2s2p3s3p3d4s4p4d4f原子軌道種類數(shù)1234結(jié)論：各電子層所包含的原子軌道的種類數(shù)等于電子層序數(shù)，即第n層就有n種原子軌道。HI。堞堂練習(xí)1、在同一個原子中，離核越近、n越小的電子層能量越低.2、下列電子層不包含d軌道的是A、N層B、M層？、L層口、K層3、理論研究證明，多電子原子中，同一電子層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成不同的原子軌道，第三電子層有3種原子軌道分別為3s、3p、3d.三、原子軌道的伸展方向（磁量子數(shù)m）表示電子云在空間的伸展方向，與能量無關(guān)。伸展方向決定該種類型原子軌道的數(shù)目。每個原子軌道最多可以容納2個電子。、ofbiuls軌道是球形

6、對稱的，所以只有1個軌道。p軌道在空間有X、y、z3個伸展方向，所以P軌道含3個軌道：Px、Py、Pz，取值1，0，+1-d軌道有5個伸展方向，即5個軌道，取值-2,-1,O,+1>+2of軌道有7個伸展方向，即7個軌道，取值3,-2,-1,0,+1,+2,+3。四、電子自旋（自旋量子數(shù)ms）電子的自旋方式有兩種：順時自旋和逆時自旋。分別用t和表示。記作+T/2,-：L/2.r自旋平行:電子自旋狀態(tài)L自旋相反:注：每個原子軌道最多只能排布兩個自旋相反的電子。小結(jié)：各電子層包含的原子軌道數(shù)目和可容納的電子數(shù)電子層原子軌道類型原子軌道的種類數(shù)原子軌道數(shù)目可容納電子數(shù)1S1個2s 2p(1+3

7、)4s 4p 4d 4f18(1+3+5+7)16個(1+3+5) 9個1、4d軌道中最多容納電子數(shù)為A、2號、10C、14D、182、下列軌道含有軌道數(shù)目為3的是A、1s目、2pQ、3pD、4d3、第三電子層含有的軌道數(shù)為A、3B、5C、7Q、94、下列關(guān)于電子層與原子軌道類型的說法中不正確的是（C）A、原子核外電子的每一個電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2B、任一電子層的原子軌道總是從s軌道開始，而且原子軌道類型數(shù)目等于該電子層序數(shù)C、同是s軌道，在不同的能層中所能容納的最多電子數(shù)是不相同的D、1個原子軌道里最多只能容納2個電子5、比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低(1)1s<3d

8、(2)3s<3p<3d(3)2p<3p<4p(4)3Pxu3pyU3pz(5)3pxJ=3pz<4p6、將下列多電子原子的原子軌道按軌道能量由高到低的順序排列1s4P2s3s5f4s5f>4p>4s>3s>2s>1s習(xí)題講解:1.下列各電子層，不包含d能級的是（C、D）。A.N電子層B.M電子層C.L電子層D.K電子層2,下列能級中，軌道數(shù)為5的是（C）。A.s能級B.p能級C.d能級3.以下各能級能否存在？如果能存在，各包含多少軌道？(1)2s(2)2d(3)4p(4)5d(2) 2d不能存在(3) 4P存在，軌道數(shù)為3(4) 5d

9、存在，軌道數(shù)為54.寫出下列各組量子數(shù)表示的原子軌道的符號。(1) n=2,t12P(2) n=4,1=04s(3) n=5,t25d索夠同時存在的是(A )。A.3、2、2、-1/2B.3、0、-1>+1/2C.2、2、2、2Dl、0、0、0(3)量子數(shù)和原子軌道的關(guān)系(1)電子分層排布的依據(jù)是什么？(2)在多電子原子中，每一層上的電子能量一樣嗎？運動區(qū)域的形狀一樣嗎？(3)為什么每個電子層所能容納的電子數(shù)最多為2n2(ri為電子層數(shù))？§2.1基態(tài)原子的核外電子排布原子核外電子的排布所遵循的原理:1、能量最低原理電子先占據(jù)能量低的軌道，再依次進入能量高的軌道【練習(xí)】請按能量

10、由低到高的順序?qū)懗龈髟榆壍馈?s2s2P3s3P3d4s4P4d4f5s5P5d5f5g6s鉆穿效應(yīng)(能級交錯)：ns<(n-1)dns<(n-2)f金原子軌道的能量色較規(guī)律1、相同電子層上原子軌道能量的高低:ns<np<nd<nf2、形狀相同的原子軌道能量的高低:1s<2s<3s<4s2p<3p<4p<5p3、電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等:如2Px=2Py=2Pz»原子軌道的能量順序圖（即軌道能級圖）0 0 00 0 0 各原子軌道能量高低：（從3d軌道開始發(fā)生能量交錯）1s<2s<2p<

11、3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<5f<6d<7pls2s<2p3s<3p</s<3d<4p/5s<M<5p</6s<4t<5d<6p7s<5t<6d<7p說明1、自左向右、自上而下，軌道能量依次遞增。2、每個能級組以ns軌道開始、以np軌道結(jié)束。2、泡利不相容原理每個軌道最多容納兩個自旋狀態(tài)不同的電子3、洪特規(guī)則在能量相同的軌道上排布時，電子盡可能分占不同的軌道，且自旋狀態(tài)相同

12、【交流研討】C：最外層的p能級上有三個規(guī)道可能寫出的基態(tài)C原子最外層p能級上兩個電子的可能排布：2p：QXDO2p：OC)2p(D00洪特規(guī)則的特例:對于能量相同的軌道（同一電子亞層），當電子排布處于全滿岳2、p6、矛。、尸4）、半滿（s】、p3、df7）、全空（s。、p。、d。、f°）時比較穩(wěn)定，整個體系的能量最低。24Cr"y t姆"s N1 s22s22pG3s23pb4s' 3ds4s 3d或Ar 4sl3d，t tl tl tl HIs22s22P63s23P64sl3(11° 或Ar4sl3d1°嘗試寫出1936號元素KKr

13、的原子的核外電子排布式。鉀K：1s22s22P63s23P64s1；鈣Ca：1s22s22P63s23P64s2；銘Cr：1s22s22P63s23P63d44s2；鐵Fe：1s22s22P63s23P63d64s2；鉆Co：1s22s22P63s23P63d74s2；銅Cu：1s22s22P63s23P63d94s2；1鋅Zn：1s22s22P63s23P63d1°4s2；溟Br：1s22s22P63s23P63d1°4s24P5；MKr：Is22s22P63s23b63d1。4s24Ps一、電子層電子層序 數(shù)（n）符號 K34567MNOPQ離核越來越遠，能量越來越高分

14、層依據(jù)二、原子軌道類型及表示方法1、原子軌道類型及形狀:原子軌道類型SPdf原子軌道形狀球形紡錘形花瓣形2、原子軌道的表示方法：ns,np,nd,nfn1234電子層第一第二第二第四原子軌道1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f三、原子軌道的伸展方向原子軌道類型伸展方向軌道數(shù)目s113D3，C、Y八Mv、Jd55f77各電子層包含的原子軌道類型、數(shù)目和可容納的電子數(shù)：詳見教材P12四、電子自旋狀態(tài)自旋平行：11自旋相反:海速I道能量司啊比較（從3d軌道開始發(fā)生能量交錯）1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6