化学选修三 原子结构 PPT

若某基态原子的外围电子排布为
4d15s2，则下列说法正确的是（ B ）
A、该元素基态原子中共有3个电子 B、该元素原子核外有5个电子层 C、该元素原子最外层共有3个电子 D、该元素原子M能层共有8个电子
当镁原子由1s22s22p63s2变为1s22s22p63p2时，
以下认识正确的是（ A ）
A、镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸 收能量
写出下列原子的电子排布式； （1）29Cu —————— （2）１６S —————— （3）34Se —————— （4） 20Ca —————— （5）24Cr —————— （6） 30Zn ——————
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1;(2) 1s22s22p63s23p4 (3) 1s22s22p63s23p63d104s24p4;(4) 1s22s22p63s23p64s2 (5) 1s22s22p63s23p63d54s1;(6) 1s22s22p63s23p63d104s2
能 层K L
M
N
能级：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ：2 最多电子数 2 6 2 6 10 2 6 10 14
⑴同一能层里，能级的能量按s、 p、d、f的顺序升高，即E(s) ﹤E(p) ﹤E(d) ﹤E(f)
⑵任一能层的能级总是从s能级开 始，而且能级数等于该能层序数。 如第一层只有一个能级(1s)，第二 层有两个能级(2s和2p)，依次类推。
示原子核外电子排布的式子叫做电
子排布式，如钠的电子排布式为
（1） 1s22s22p63s1。
（2）
[ Ne ]3s1
书写电子排布式时，可以把内 层电子已达到稀有气体结构以 稀有气体的元素符号外加方括 号表示。
试写出铁的电子排布式。
注意：在书写电子排布式时，能 层低的能级要写在左边，不能按 照填充顺序写。因此，铁的电子 排布式为1s22s22p63s23p63d64s2
下列能级符号正确的是：( A、D ) A、5s B、2d C、3f D、6p
构造原理和电子排布式
1、构造原理
构造原理：随着原子序数的递增，
绝大多数元素的基态原子核外电子 的排布都遵循下列顺序：1s、2s、 2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、 4d、5p、6s、4f…(如图所示)。构造 原理揭示了原子核外电子的能级分 布。
有兴趣的同学可以阅读有关屏蔽 效应和钻穿效应的内容了解产生 “能级交错”的原因。
比较多电子原子能级的能量大小关系
(1)2s﹤ 4s; (2)3p﹤ 3d; (3)3d﹥ 4s;
(4)4d﹤ 5d; (5)2p﹤ 3s; (6)4d﹤ 5f。
2、电子排布式
概念：在能级符号右上角用数字表
示该能级上排布的电子数，这种表
B、镁原子由激发态 转化成基态，这一过程中释 放能量
C、转化后位于p能级上的电子的能量与转化前相 比能量降低
D、转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化 学性质相似
光谱：不同元素的原子发生跃迁时会 吸收（基态→激发态）或释放（激发 态→基态）能量，光是电子释放的能 量的重要形式之一。不同元素的原子 发生跃迁时会吸收或释放不同的光， 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。
电子排布图
和电子排布式一样，都是用来表示 核外电子排布情况的。而且，更加 直观。
表示方法：用方框表示原子轨道，用箭 头表示电子。如11Na的电子排布图为
化学选修三 原子结构
能层和能级
1、能层
根据多电子原子的核外电子的能量不 同，按能量的差异将核外电子分成不 同的能层（n表示能层）。能层用符 号K、L、M、N、O、P、Q…表示。
各电子层最多容纳的电子数为 2n2
想一想：能层和电子层是什么关系？
2、能级
在多电子原子中，同一能层的电子， 能量也可能不同。不同能量的电子 分成不同的能级，就好比能层是楼 层，能级是楼梯的阶级。能级的符 号和所能容纳的最多电子数如下：
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继续保持安静
能量最低原理：
原子的电子排布遵循构造原理能够使 整个原子的能量处于最低状态，简称
能量最低原理。
注意：从图中可以看出，不同能层 的能级有交错现象，如E(4s) ﹤E(3d)、E(5s) ﹤E(4d)、 E(6s) ﹤E(5d)、 E(7s) ﹤E(6d)、 E(5p) ﹤E(4f)、 E(6s) ﹤E(4f) …
泡利原理和洪特规则
1、泡利不相容原理原理
内容：每个原子轨道组多只能容纳两个 自旋方向相反的电子（用“↑↓”表示）， 即每个原子轨道里不能同时存在两个完 全相同的电子。
2、洪特规则
内容：原子核外电子在能量相同的各个 轨道上排布时，电子尽可能分占不同的 原子轨道，且自旋方向相同，这样整个 原子的能量最低。
s电子的电子云轮廓图
z
xpxzy源自xpyzy
y
x
pz
由图象可知：
1、s电子的原子轨道是球形的，p 电子的原子轨道是纺锤形的。 2、能层序数n越大，原子轨道的半 径越大。
3、不同能层的同种能级的原子轨 道形状相似，只是半径不同。
此外，你还能获得什么信息？
我们已经知道：ns能级最多能容纳2 个电子，np能级最多能容纳6个电子。 从图中我们了解到ns能级有一个原子 轨道；np能级有三个原子轨道。两者 之间有没有什么关系呢？
基态与激发态、光谱
基态：最低能量状态。处于最低能量状 态的电子称为基态原子。如基态钠原子 电子排布为1s22s22p63s1
激发态：较高能量状态(相对基态而言）。 基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁 至较高能级成为激发态原子。例如：钠 原子的电子排布式若为1s22s22p53s2， 则说明2p能级上的电子吸收了能量跃迁 到3s能级上，此时钠原子处于激发态。
电子云和原子轨道
1、电子云
概念：电子在原子核外的运动可以用电 子在核外空间出现概率的大小来描述。 通常用小点的疏密程度来表示电子在原 子核外出现概率的大小。这种形象地描 述电子在空间出现的概率大小的图形称 为电子云图。
1s轨道的电子云示意图
2、原子轨道
概念：不同能级上的电子出现概 率约为90%的电子云空间轮廓图 称为原子轨道。