核外电子排布与原子半径[
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化学核外电子排布
2．原子的核外电子排布与元素周期律的关系
在原子里，原子核位于整个原子的中心，电子在核外绕核作高速运动，因为电子在离核不同的区域中运动，我们可以看作电子是在核外分层排布的。按核外电子排布的3条原则将所有原子的核外电子排布在该原子核的周围，发现核外电子排布遵守下列规律：原子核外的电子尽可能分布在能量较低的电子层上（离核较近）；若电子层数是n，这层的电子数目最多是2n2个；无论是第几层，如果作为最外电子层时，那么这层的电子数不能超过8个，如果作为倒数第二层（次外层），那么这层的电子数便不能超过18个。这一结果决定了元素原子核外电子排布的周期性变化规律，按最外层电子布相同进行归类，将周期表中同一列的元素划分为一族；按核外电子排布的周期性变化来进行划分周期
3．洪特规则
从光谱实验结果总结出来的洪特规则有两方面的含义：一是电子在原子核外排布时，将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行；洪特规则的第二个含义是对于同一个电子亚层，当电子排布处于
全满（s2、p6、d10、f14）
半满（s1、p3、d5、f7）
全空（s0、p0、d0、f0）时比较稳定。这类似于我们坐电梯的情况中，要么电梯是空的，要么电梯里都有一个人，要么电梯里都挤满了两个人，大家都觉得比较均等，谁也不抱怨谁；如果有的电梯里挤满了两个人，而有的电梯里只有一个人，或有的电梯里有一个人，而有的电梯里没有人，则必然有人产生抱怨情绪，我们称之为不稳定状态。
二、核外电子排布的方法
对于某元素原子的核外电子排布情况，先确定该原子的核外电子数（即原子序数、质子数、核电荷数），如24号元素铬，其原子核外总共有24个电子，然后将这24个电子从能量最低的1s亚层依次往能量较高的亚层上排布，只有前面的亚层填满后，才去填充后面的亚层，每一个亚层上最多能够排布的电子数为：s亚层2个，p亚层6个，d亚层10个，f亚层14个。最外层电子到底怎样排布，还要参考洪特规则，如24号元素铬的24个核外电子依次排列为
高中化学 第1章 原子结构 第2节 第2课时 核外电子排布
促敦市安顿阳光实验学校第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径1.认识核外电子排布与元素周期表的关系，了解元素周期表中各区、周期、族的划分依据。
2.了解原子结构与原子半径周期性变化的联系。
核外电子排布与元素周期表1.核外电子排布与周期划分的本质联系(1)周期与能级组、原子轨道的对关系(2)规律①7个能级组对7个周期。
②周期序数＝□1________________。
③本周期所包含元素种数＝对能级组所含原子轨道数的2倍＝对能级组最多容纳的电子数。
2.核外电子排布与族的划分(1)划分依据：取决于原子的□2________和价电子排布。
(2)规律①主族元素②过渡元素③稀有气体→价电子排布：□9______(□10________除外)3．元素周期表的分区(1)根据核外电子排布根据核外电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区：s区、p区、d区、ds区和f区。
除ds区外，区的名称来自最后填入电子的能级的符号。
(2)根据元素金属性与非金属性4．金属元素与非金属元素在元素周期表中的位置(1)金属元素和非金属元素的线为沿B、Si、As、Te、At与Al、Ge、Sb、Po之间所画的一条连线，非金属性较强的元素处于元素周期表的右上角位置，金属性较强的元素处于元素周期表的左下角位置。
(2)处于d区、ds区和f区的元素是金属元素。
s区的元素除氢、氦外，也是金属元素。
自我校对：□1最外层电子所在轨道的主量子数□2价电子数目□3n s1～2□4n s2n p1～6周期序数对能级组原子轨道数最多容纳电子数价电子排布式元素种数ⅠA族0族1 1s 12 1s11s2 22 2s2p 4 8 2s12s22p683 3s3p4 8 3s13s23p684 4s3d4p 9 18 4s14s24p6185 5s4d5p 9 18 5s15s25p6186 6s4f5d6p 16 32 6s16s26p6327 7s5f6d7p 16 32 7s1－不完全□5价电子数□6(n－1)d1～10n s0～2□7价电子数□8n s电子数□9n s2n p6□10He 1．判断正误(1)元素周期表中每一周期主族元素最外层电子都是由1个逐渐增加到8个。
h原子半径
h原子半径
原子半径是指原子中最外层电子云的有效距离,是一种非常重要的原子性质。
原子半径不仅影响着原子的大小和形状,还与许多其他物理和化学性质有关,如熔点、沸点、离子半径、电负性、原子体积等。
原子半径的大小主要取决于以下几个因素:
1. 原子序数:同一周期内,原子序数越大,原子半径越大;同一主族内,原子序数越大,原子半径越小。
2. 核外电子排布:外层电子数目越多,原子半径越大。
3. 屏蔽效应:内层电子对外层电子的吸引力越大,外层电子就越难被核外电子所吸引,原子半径就越小。
4. 电子排斥作用:同一主族元素,原子序数越大,电子排斥作用越强,原子半径越小。
测定原子半径的主要方法有X射线衍射法、离子半径估算法和化学键长估算法等。
由于原子半径不是一个固定的量,因此实际上给出的是一个近似值。
准确测定原子半径对于研究原子结构、分子结构和性质具有重要意义。
核外电子排布与原子半径
核外电子排布与原子半径
目录
• 引言 • 核外电子排布 • 原子半径 • 核外电子排布与原子半径的关系 • 结论
01 引言
主题简介
核外电子排布
原子中电子在原子核外的分层排 布规律，是原子结构研究的重要 组成部分。
原子半径
描述原子的大小和电子云分布的 物理量，与原子核外电子排布密 切相关。
研究意义
电导率等。在材料科学、化学反应动力学和药物设计等领域中，原子半
径都是重要的考虑因素。
05 结论
研究成果总结
1 2
核外电子排布规律
通过对原子核外电子排布的研究，发现电子按照 一定的能级顺序填充，遵循最低能量状态的原则。
原子半径与电子排布的关系
原子半径的大小与核外电子的排布密切相关，电 子的填充方式和数量决定了原子半径的大小。
开发新的应用领域
通过深入研究核外电子排布规律，可以开发新的应用领域， 如新型材料、新能源等领域，为人类社会的发展做出更大 的贡献。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
能级交错的原因是电子的钻穿效应和 屏蔽效应，这两种效应会影响电子的 能量，从而影响其排布顺序。
电子排布与元素周期表
元素周期表中的元素按照原子 序数排列，而原子序数是由核 外电子数决定的。
核外电子排布决定了元素的性 质，因此元素周期表中的元素 性质呈现出周期性的变化。
电子排布规律和能级交错现象 是元素周期表中元素性质周期 性变化的原因。
03 原子半径
原子半径的定义
原子半径是指原子核外电子所占的平 均距离，通常以原子的有效核电荷数 或电子数来衡量。
原子半径的大小反映了原子的大小和 电子云分布的范围，是原子结构的重 要参数之一。
目录
• 引言 • 核外电子排布 • 原子半径 • 核外电子排布与原子半径的关系 • 结论
01 引言
主题简介
核外电子排布
原子中电子在原子核外的分层排 布规律，是原子结构研究的重要 组成部分。
原子半径
描述原子的大小和电子云分布的 物理量，与原子核外电子排布密 切相关。
研究意义
电导率等。在材料科学、化学反应动力学和药物设计等领域中，原子半
径都是重要的考虑因素。
05 结论
研究成果总结
1 2
核外电子排布规律
通过对原子核外电子排布的研究，发现电子按照 一定的能级顺序填充，遵循最低能量状态的原则。
原子半径与电子排布的关系
原子半径的大小与核外电子的排布密切相关，电 子的填充方式和数量决定了原子半径的大小。
开发新的应用领域
通过深入研究核外电子排布规律，可以开发新的应用领域， 如新型材料、新能源等领域，为人类社会的发展做出更大 的贡献。
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能级交错的原因是电子的钻穿效应和 屏蔽效应，这两种效应会影响电子的 能量，从而影响其排布顺序。
电子排布与元素周期表
元素周期表中的元素按照原子 序数排列，而原子序数是由核 外电子数决定的。
核外电子排布决定了元素的性 质，因此元素周期表中的元素 性质呈现出周期性的变化。
电子排布规律和能级交错现象 是元素周期表中元素性质周期 性变化的原因。
03 原子半径
原子半径的定义
原子半径是指原子核外电子所占的平 均距离，通常以原子的有效核电荷数 或电子数来衡量。
原子半径的大小反映了原子的大小和 电子云分布的范围，是原子结构的重 要参数之一。
上课第二节第一课时核外电子排布和元素周期律)
最高
价氧 化物 的通
式
R2O
主RO族元R素2O的3 最RO高2正化RO合5 价RO3 =最外层电子数
R2O7
最高 价氧
=主族序数
化物 对应 的水 化物 的通
非金属最高正价+|负化合价| =8 ROH
R(OH)2
R(OH)3 H4RO4
H2RO3
H3RO4 HRO3
H2RO4
HRO4
式
原子序数 最高正价 最低负价
注：以上规律是相互联系的，不能孤立地机械 地套用
注意：
1.以上几点是互相联系的，不能孤立地
理解。如：当M层不是最外层时，最多可以 排布18个电子，而当它是最外层时，则最 多可以排布8个电子。
2.该规律只适用于主族元素原子核外 电子的排布
3.主族元素原子内层电子数目分别是： 2、8、18、32
4 核外电子排布的表示方法—— 原子结构示意图法
NH3
五核 10 电子
CH4
NH－2 H3O＋ NH＋4
(2)常见的 18 电子粒子
①分子：Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4 等； ②阳离子：K＋、Ca2＋；
③阴离子：P3－、S2－、HS－、Cl－。
以1~18号元素为例，观察同周期 元素从左到右元素原子的核外电 子排布，原子半径，和主要化合 价有什么变化规律？
2．电子层
(1)概念：在含有多个电子的原子里， 电子 运 动 的 __能__量__不__同_____ 的 区 域 简 化 为 __不__连__续____的壳层，称作电子层。(也称作 洋葱式结构，如图所示)
(2)不同电子层的表示及能量关系
各电 序号(n) 1 2 3 4 5 6 7
5-3核外电子排布和元素周期律
➢ 原子半径，是指在单质中两个相邻原子的平均 核间距的一半。
1）共价半径
➢同种元素的两个原子以
共价键连接时， 核间距的一半。
2）金属半径
➢金属晶格中，两相邻
金属原子核间距的一 半称为金属半径。
➢金属半径比共价半径
大。
3）范德华半径
➢单原子中，原子间无化学键生成，只是由分子
间力相互接近即形成单原子分子晶体时，两个 原子之间的距离一半。
的能力愈大，生成阴离子的倾向愈大。
➢反之，吸引电子的能力愈小，生成阳离子的倾
向愈大。
➢元素的电负性具有明显的周期性。电负性的周
构），最高能级组中的电子排布。
• 如：主族ns、np上的电子结构，最外层电子结构。
• 副族(n-1)dns上的电子结构，最高能级组中的电 子结构。
• 举例： • Br • Cr Fe • Cu
四、原子结构和元素周期系
1、周期、族的划分：主族和副族
周期数＝最高能级组中的主量子数。
7个能级组，7个周期
3、洪特规则
电子分布到能量相同的简并轨道时，总是尽先以 自旋相同的方向，单独占据能量相同的轨道，体系 越稳定。
洪特规则的特例：简并(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
碳原子核外电子排布
主族数＝价层结构中的电子数。
ⅠA——————→ⅦA， 零族
ns1 ns2
ns2np1~5 ns2np6
副族：ⅢB ————————→ Ⅷ族 (n-1)d1ns2 (n-1)d1~5ns2~1 (n-1)d 6~8ns2 (n-1)dansb a+b＝族数
原子核外电子排布
最高价氧化 Na2O 物
SiO2 P2O5
最高价氧化 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 物对应水化 强碱 中强碱 两性氢 弱酸 中强酸 强酸 最强酸 氧化物 物的酸碱性 金属性和非 金属性递变 从左到右，碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强； 从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
A. 原子半径
X > Y > Z
HX > H2Y > X > Y > Z
核电荷数越大，则离子半径越小。 如 O2- ＞ F- ＞ Na+＞ Mg2+ ＞ Al3+； S2-＞ Cl-＞ K+ ＞ Ca2+
3~9号 Li（锂） Be（铍） B（硼） C（碳） N（氮） O（氧） F（氟） Ne（氖） 元素
最高正 化合价 最低负 化合价 11~17 号元素
最高正 化合价 最低负 化合价
He Be Mg
N P C
4）最外层电子数是次外层电子数2倍的原子
5）M层电子数是L层电子数0.5倍的原子
Si
变式训练 1
下列说法不 正确的是( B ) ． A． 原子核外每层最多容纳的电子数为 2n 2 个(n 为电子层数) B． 同一原子核外的 M 层上的电子数一定比 L 层上的电子数多 C ．如果原子只有一个电子层，该原子的核电 荷数不超过 2 个 D． 1～18 号元素， 每层电子数都满足 2n 2 个电 子的元素只有 2 种
B﹥A ﹥ C ﹥ D
3、有A、B、C三种元素的原子，它们的核电荷数 之和为28。A元素的原子核外只有1个电子；B元素的 原子核外有三个电子层，其最外层电子数恰好为稳定 结构。则A、B、C三种元素的元素符号：A是 H ，B 是 Ar ，C是 F ， C元素的原子结构示意图为 。
核外电子排布与原子半径[
作业：A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高价氧
化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合
物，1mol该化合物含有42mol电子，B原子的最外层
电子排布式为nsnnp2n。C、D两原子的最外层电子
数分别是内层电子数的一半。C元素是植物生长的营
养元素之一。试写出：
（1）A、B元素形成的酸酐的化学式 。
D、在s轨道上运动的所有电子的能量是相同的。
2、下列基态原子的电子结构中，第一电离能最
小的可能是（C ）
A、ns2np3 B、ns2np5 C、ns2np4 D、ns2np6
3. 下列离子中，半径最大的是（B）
A、O2- B、S2- C、Mg2+ D、Cl-
4. 下列有关多电子原子的叙述中，正确的是（A ）
【分析图1-2-10主族元素的原子半径变化示意图】 1.观察同一周期元素原子半径的变化. 2.观察同一主族元素原子半径的变化.
归纳小结
1.同2一.同周一期主主族族元素素原原子子半半径径从从左上到右而逐下渐逐变渐小变,而小且。减小 的趋这势越是来因越为弱没。增这加是因一为个每电增子加层一，个就电子使，得核核电电荷相应 增加荷一个对正外电层荷的，电正子电荷的数吸增引大力，变对小外，层电而子距的离吸增引力增 大，加使外得层更的大电，子所更以靠近导原致子核核对，外所层以电同一子周的期吸除引了稀有 气体作外原用子处半于径次是要逐地渐减位小，的原。子但半由径于当增加然的逐电渐子变都在同 一层小，电。子之间也产生了相互排斥，就使得核电荷对电子
（2、C元素气态氢化物的稳定性大小： <
（用分子式表示。）
（4）A、B、C、D四种元素中电负性最大的是
(用元素符号表示,下同),第一电离能最小的是
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作业：A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高价氧 化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合 物，1mol该化合物含有42mol电子，B原子的最外层 电子排布式为nsnnp2n。C、D两原子的最外层电子 数分别是内层电子数的一半。C元素是植物生长的营 养元素之一。试写出： （1ห้องสมุดไป่ตู้A、B元素形成的酸酐的化学式 。 （2）D元素的单质与水反应的化学方程 式 。 （3）A、C元素气态氢化物的稳定性大小： < （用分子式表示。） （4）A、B、C、D四种元素中电负性最大的是 (用元素符号表示,下同),第一电离能最小的是 。
第二节 原子结构与元素周期表 （ 3）
核外电子排布与原子半径
三.核外电子排布与原子半径
1.原子半径的概念
假定原子是一个实心球体,用统计方法测定的半径.
2.原子半径的测定 常用法: 固体密度(d)--1摩尔原子的体积(Vm)-一个原子体积(V)—按球的体积公式求半径(r) 练习1:写出求半径的一般公式. 练习题:已知:金属铜的密度d=8.9g.cm-3,求铜原子的半 径.
【分析图1-2-10主族元素的原子半径变化示意图】 1.观察同一周期元素原子半径的变化. 2.观察同一主族元素原子半径的变化. 归纳小结
1.同一周期主族元素原子半径从左到右逐渐变小 ,而且减小 2.同一主族元素原子半径从上而下逐渐变小。 的趋势越来越弱。这是因为每增加一个电子，核电荷相应 这是因为没增加一个电子层，就使得核电 增加一个正电荷，正电荷数增大，对外层电子的吸引力增 荷对外层的电子的吸引力变小，而距离增 大，使外层的电子更靠近原子核，所以同一周期除了稀有 加得更大，所以导致核对外层电子的吸引 气体外原子半径是逐渐减小的。但由于增加的电子都在同 作用处于次要地位，原子半径当然逐渐变 一层，电子之间也产生了相互排斥，就使得核电荷对电子 小。 的吸引力有所减弱。所以半径变化的趋势越来越小
练习 1. 以下说法中正确的是（ B ） A、玻尔的原子轨道模型可以解释大多数原子的线状光谱 的形成原因。 B、线状光谱特征谱线对应的光的频率与原子中能级之间 的能量差可表示为hμ=|Ej-Ei| C、氢原子的1s电子云是平面圆形，其中的每一个小黑点 代表一个电子。 D、在s轨道上运动的所有电子的能量是相同的。
原子半径的几种形式(见书P24图1-2-11)
(1)共价半径. 按分子中两原子核间距离是两原子的半径和进 行测定的数据.(常用数据) (2)金属半径 由金属晶体中原子之间最短距离计算而得. (3)范得华半径 由分子晶体中原子之间最短距离计算而得. 由图可知: 一般有下列关系: 范得华半径>金属半径>共价半径
2、下列基态原子的电子结构中，第一电离能最 小的可能是（C ） A、ns2np3 B、ns2np5 C、ns2np4 D、ns2np6 3. 下列离子中，半径最大的是（B） A、O2- B、S2- C、Mg2+ D、Cl4. 下列有关多电子原子的叙述中，正确的是（A ） A. 在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相 同的电子 B. 在一个多电子原子中，不可能有两个能量相同的电子 C. 在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上 的电子能量高 D. 某一多电子原子的3p亚层上仅有两个电子，它们必然 自旋相反
/amdcpm/