原子结构电子云与原子轨道ppt课件
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电子云与原子轨道(共9张PPT)
轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子
分布情况，自旋方向。
第9页，共9页。
一起的情形.
第3页，共9页。
d
能 级 的 原 子 轨 道
d能级的原子轨道有5个.
第4页，共9页。
二、研究原子结构
1s22s22p63s23p63d64s2
1且、自每旋个方C原向子_轨__道__上__不最。同多能N 容—纳泡___利_2个原电理O 子， 2电d结1当 11电当2P上电21P1从当以Ps当电从结ssss、 能 、 、 、能能能子构电子电的子元电下电子元构2222pS举级举当2222级级级排 示 子排 子 电 排 素 子 是 子 排 素 示ssssd、例的例电的的的2222布意排 布排子布周排表排布周意P2222f说原说子能原原3pppp、式图布 图布数图期布示布式期图个6666明子明排级子子3333d：：在 （在。（表在铁在：表：原ssss能洪轨洪在分轨轨2222能能同 轨同轨中同原同能中能子级3333特道特同别道道直直一 道一道查一子一直查直pppp轨分规有规一有6666是是观观能 表能表出能的能观出观3333道别则则能51纺纺dddd地地级 示级示铜级级地铜地3个、P6666有： ： 级种锤 锤4444反反的式的式的的的反的反.3xssss多时不,形形、2222P映映不 ）不）外不不映外映少有同y的的5核核同 同围同同核围核,、P个什化,,每每Z外内轨 轨电轨轨外电内7轨么学合个个个电的道 道子道道电子的道规用在轨PP子质时 时排时时子排质，律语一能能道的子， ，布，，的布子每？。起级级，能数总 总，总总能，数个的有有每层和是 是它是是层它和轨情33个、核首是、是核___个个道___形轨能外先否能否外___原原上.___道级的单符级符的子子___最___最和电独合和合电轨轨___多多___各子占构各构子道道___能能__能层一造能造层_,,容它它___容级数个原级原数___纳们们___纳轨理理___几相相___的道。。___个互互电___（___电垂垂子___即子直直， ，，数分？,,而 而而分分为占其且 且且别别2不个自自 自自以以同，旋旋 旋旋PP的且方方 方方xx轨,,自PP向向 向向道yy旋怎,,___PP）___方样ZZ___，表表___向？___而示示___相。 。。且..反自。旋方向相同。
分布情况，自旋方向。
第9页，共9页。
一起的情形.
第3页，共9页。
d
能 级 的 原 子 轨 道
d能级的原子轨道有5个.
第4页，共9页。
二、研究原子结构
1s22s22p63s23p63d64s2
1且、自每旋个方C原向子_轨__道__上__不最。同多能N 容—纳泡___利_2个原电理O 子， 2电d结1当 11电当2P上电21P1从当以Ps当电从结ssss、 能 、 、 、能能能子构电子电的子元电下电子元构2222pS举级举当2222级级级排 示 子排 子 电 排 素 子 是 子 排 素 示ssssd、例的例电的的的2222布意排 布排子布周排表排布周意P2222f说原说子能原原3pppp、式图布 图布数图期布示布式期图个6666明子明排级子子3333d：：在 （在。（表在铁在：表：原ssss能洪轨洪在分轨轨2222能能同 轨同轨中同原同能中能子级3333特道特同别道道直直一 道一道查一子一直查直pppp轨分规有规一有6666是是观观能 表能表出能的能观出观3333道别则则能51纺纺dddd地地级 示级示铜级级地铜地3个、P6666有： ： 级种锤 锤4444反反的式的式的的的反的反.3xssss多时不,形形、2222P映映不 ）不）外不不映外映少有同y的的5核核同 同围同同核围核,、P个什化,,每每Z外内轨 轨电轨轨外电内7轨么学合个个个电的道 道子道道电子的道规用在轨PP子质时 时排时时子排质，律语一能能道的子， ，布，，的布子每？。起级级，能数总 总，总总能，数个的有有每层和是 是它是是层它和轨情33个、核首是、是核___个个道___形轨能外先否能否外___原原上.___道级的单符级符的子子___最___最和电独合和合电轨轨___多多___各子占构各构子道道___能能__能层一造能造层_,,容它它___容级数个原级原数___纳们们___纳轨理理___几相相___的道。。___个互互电___（___电垂垂子___即子直直， ，，数分？,,而 而而分分为占其且 且且别别2不个自自 自自以以同，旋旋 旋旋PP的且方方 方方xx轨,,自PP向向 向向道yy旋怎,,___PP）___方样ZZ___，表表___向？___而示示___相。 。。且..反自。旋方向相同。
2021年化学人教版选修3课件：1-1-2 电子云和原子轨道
【提示】 电子云表示电子在核外空间某处出现的概率分 布，不代表电子的运动轨迹，小黑点也并不代表电子。
【解析】 电子云表示电子在核外某一区域出现的概率密度 分布，故 A 项错误；原子轨道是电子出现概率为 90%的电子云 空间，这只是表明电子在这一空间区域内出现的机会大，在此空 间区域外出现的机会少，故 B 项错误；无论能层序数 n 如何变化， 每个 p 能级都有 3 个原子轨道且相互垂直，故 C 项错误；电子 的能量越高，电子在离核更远的区域出现的机会越大，电子云将 向更大的空间扩展，原子轨道半径会逐渐增大。
2．一般规律 (1)在元素周期表中有如下一般规律：第ⅠA、ⅢA、ⅦA 族 三个主族元素的基态原子核外存在着 1 个未成对电子，第ⅣA、 ⅥA 族两个主族元素的基态原子核外存在着 2 个未成对电子， 第ⅤA 族元素的基态原子核外存在着 3 个未成对的 p 电子，而 第ⅡA 和 0 族元素都不存在未成对电子。 (2)副族和第Ⅷ族元素可通过核外电子排布式进行判断，其 中特别要注意的是铬和铜两种元素，铬的基态原子存在着 6 个 未成对电子，而不是 4 个。铜的基态原子存在着 1 个未成对 s 电子而不是 d 电子。
一、电子云 1．概念 一定时间间隔内电子在原子核外出现 2．电子云轮廓图的制作
概率 的分布图。
3 ． 电 子 云 图 中 黑 点 不 代 表 一个电子 ， 每 个 黑 点 表 示 电子出现过一次 。
4．黑点疏密的程度表示了电子 在原子核外出现的概率 的 大小。点疏的地方表示电子 在那里出现的概率小 ，点密集的 地方表示电子 在那里出现的概率大 。
三、泡利原理和洪特规则 1．泡利原理 在任何一个原子里，不可能有运动状态完全相同的两个电 子。一个轨道最多只能容纳 两 个电子，而且自旋方向 相反 。
课件3：1.1.2原子的基态与激发态、电子云与原子轨道
用光谱仪摄取 得到各种元素的电子的 吸收光谱或发射光谱
可利用原子光谱上的特征谱线来鉴 定元素，称为光谱分析
原子光谱图
锂、氦、汞的原子光谱图
课堂练习
1、判断下列表达是正确还是错误
x1）1s22p1属于基态；
x2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态；
√3）1s22s2 2p63d1属于激发态；
本节内容结束
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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 第2课时 原子的基态与激发态、
电子云与原子轨道
1．基态原子与激发态原子
处于最低能量的原子叫做基态原子
当基态原子的电子吸收能量后， 电子会跃迁到较高能级，变成 激发态原子
碳原子吸收能量后由基态变为激发态
同一能级上的电子的能量相同
（放热）
不同元素的原子发生跃迁时会吸收 或释放不同的能量 表现为光的形式
五、电子云
• 并不真实存在 • 只表示电子出现的几率 • 离核越远，电子云的密度越小（说明电子
出的原子轨道是___球_____形的， 能层序数越大，原子轨道的 _半__径__越_大__。
P的原子轨道是__纺__锤____形的，每个P能
级有___3____个轨道，它们互相垂直，分别 以___P_x _、___P_y__、___P_z___为符号。P原子 轨道的平均半径也随能层序数增大而_增__大__。
x4）1s22s2 2p63p1属于基态；
核外电子运动的特点： ①___质__量__极__小_ ②_运__动__空__间__极__小_
③_极__高__速__运__动________
因此，电子运动不能用牛顿运动定 律来描述，只能用__统__计__的观点来描述。 我们不可能像描述宏观运动物体那样， 确定某个时刻的电子会在哪里？ _只__知__它__在__原__子__核__外__各__处__出__现__的__概。率
可利用原子光谱上的特征谱线来鉴 定元素，称为光谱分析
原子光谱图
锂、氦、汞的原子光谱图
课堂练习
1、判断下列表达是正确还是错误
x1）1s22p1属于基态；
x2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态；
√3）1s22s2 2p63d1属于激发态；
本节内容结束
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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 第2课时 原子的基态与激发态、
电子云与原子轨道
1．基态原子与激发态原子
处于最低能量的原子叫做基态原子
当基态原子的电子吸收能量后， 电子会跃迁到较高能级，变成 激发态原子
碳原子吸收能量后由基态变为激发态
同一能级上的电子的能量相同
（放热）
不同元素的原子发生跃迁时会吸收 或释放不同的能量 表现为光的形式
五、电子云
• 并不真实存在 • 只表示电子出现的几率 • 离核越远，电子云的密度越小（说明电子
出的原子轨道是___球_____形的， 能层序数越大，原子轨道的 _半__径__越_大__。
P的原子轨道是__纺__锤____形的，每个P能
级有___3____个轨道，它们互相垂直，分别 以___P_x _、___P_y__、___P_z___为符号。P原子 轨道的平均半径也随能层序数增大而_增__大__。
x4）1s22s2 2p63p1属于基态；
核外电子运动的特点： ①___质__量__极__小_ ②_运__动__空__间__极__小_
③_极__高__速__运__动________
因此，电子运动不能用牛顿运动定 律来描述，只能用__统__计__的观点来描述。 我们不可能像描述宏观运动物体那样， 确定某个时刻的电子会在哪里？ _只__知__它__在__原__子__核__外__各__处__出__现__的__概。率
高三化学电子云与原子轨道PPT课件
则以及原子结构之间的关系，充分认识结构决定性质的化 学基础 • 四、教具准备 • 多媒体
课堂练习
1、判断下列表达是正确还是错误 1）1s22p1属于基态； 2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态； 3）1s22s2 2p63d1属于激发态； 4）1s22s2 2p63p1属于基态；
①已知核外电子数目先按照能量最低原 理从1s排起
②其间应考虑是否需应用泡利原理和洪 特规则，特别是要求画外围轨道表示式
③最后考虑是否需要应用量子力学关于 全空、半充满、全充满的排布规定，如 Cr、Cu等原子
；托管班加盟 托管所加盟 午托班加盟 学生托管所；
2．p电子云/原子轨道的形状是纺锤形 （或称为哑铃形），其伸展方向是互向 垂直的三个方向（Px、Py、Pz）。
P电子原子轨道半径同样随着n增大而增大
科学探究
观察图1-14，这些图称为原子的 电子轨道表示式
1．每个原子轨道最多只能容纳几
个电子？
2．当电子排在同一个能级内时， 有什么规律？
★核外电子排布规则: 1.能量最低原理
答案： (1) x(2) x(3)√(4) x
五、电子云与原子轨道
思考: 宏观物体与微观物体（电 子）的运动有什么区别?
宏观物体的运动特征：
• 可以准确地测出它们在某一时刻 所处的位置及运行的速度；
• 可以描画它们的运动轨迹。
微观物体的运动特征：
电子的质量很小，只有9.11×10-31 千克；
核外电子的运动范围很小（相对于
宏观物体而言）；
测不准
电子的运动速度很大；
1、电子云
图中 表示原子核，一个小黑点代表 电子在这里出现过一次
➢小黑点的疏密表示电子在核外空间 单位体积内出现的概率的大小。
课堂练习
1、判断下列表达是正确还是错误 1）1s22p1属于基态； 2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态； 3）1s22s2 2p63d1属于激发态； 4）1s22s2 2p63p1属于基态；
①已知核外电子数目先按照能量最低原 理从1s排起
②其间应考虑是否需应用泡利原理和洪 特规则，特别是要求画外围轨道表示式
③最后考虑是否需要应用量子力学关于 全空、半充满、全充满的排布规定，如 Cr、Cu等原子
；托管班加盟 托管所加盟 午托班加盟 学生托管所；
2．p电子云/原子轨道的形状是纺锤形 （或称为哑铃形），其伸展方向是互向 垂直的三个方向（Px、Py、Pz）。
P电子原子轨道半径同样随着n增大而增大
科学探究
观察图1-14，这些图称为原子的 电子轨道表示式
1．每个原子轨道最多只能容纳几
个电子？
2．当电子排在同一个能级内时， 有什么规律？
★核外电子排布规则: 1.能量最低原理
答案： (1) x(2) x(3)√(4) x
五、电子云与原子轨道
思考: 宏观物体与微观物体（电 子）的运动有什么区别?
宏观物体的运动特征：
• 可以准确地测出它们在某一时刻 所处的位置及运行的速度；
• 可以描画它们的运动轨迹。
微观物体的运动特征：
电子的质量很小，只有9.11×10-31 千克；
核外电子的运动范围很小（相对于
宏观物体而言）；
测不准
电子的运动速度很大；
1、电子云
图中 表示原子核，一个小黑点代表 电子在这里出现过一次
➢小黑点的疏密表示电子在核外空间 单位体积内出现的概率的大小。
1.1.3电子云原子轨道泡利原理洪特规则能量最低原理课件高二化学人教版选择性必修2
能级
原子 轨道数
s ……1 p ……3 d ……5 f ……7
原子轨道 表示方法
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
泡利原理：在一个原子轨道里,最多只能容纳__2_个电 子，它们的自旋方向__相__反___，用“__↓_↑____”表示。
顺时针、逆时针
√
注：一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子
概率密度：
一定空间运动状态的电子在核外空间各处都有可能出现，但出现的概率 不同
P表示电子在某处出现的概率
V表示该处的体积
概率密度：ρ=
P V
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
电子云：
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片 云雾，因而被形象地称为电子云
电子云：电子在原子核外空间概率密度分布的 形象描述。
（方向性）分别以Px , Py , PZ表示。
注：不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同；相同能 层的同种能级的原子轨道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同 。
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 P能级的原子轨道图
哑铃形
电子云 原子轨道 泡利原理 d能级的5个原子轨道：花瓣形
波尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。
宏观物体的运动
微观粒子的运动
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在 线性轨道 上绕核运 行。
1922年诺贝尔 物理学奖获得者
然而，1926年，玻尔建立的线性轨道模型被 量子力学推翻。
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
z
x
y
电子云 原子轨道 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 s能级的原子轨道图
原子轨道 ppt课件
两个原子的未成对而又自旋相反的电子，可偶
合配对成为一个共价键。（电子配对法）
PPT课件
8
2）共价键具有饱和性：
未成对电子已配对成键后不能再与其它原子的未成对
电子配对成键。
·A·+ 2 B·→ B∶A∶B 2 ·A·→A∶∶A
B-A-B A=A
共价键有：
单键
C-C C-H
双键
C=C C=O
叁键
C≡C C≡N
3）对称性相同
两个原子轨道在重叠区域的波函数符号要完全相同，才
能有效成键
PPT课件
17
成键轨道与反键轨道 对于键轴 均呈圆柱形对称， 因此称为σ 键。 p349
成键轨道用σ 表示，反键轨道用σx 表示 例：氢分子轨道：σ1s 、 σ1sx
PPT课件
18
分子轨道理论的应用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分子轨道对称性与协同反应的关系 解释双烯环化反应的机理
1965年 Woodward和Hoffmann提出 “分子 轨道对称守恒”原理。
中心思想为：
协同反应的进程是受分子轨道对称性 控制的，由分子轨道对称性可以判断反应 能否进行，按什么方式进行，以及反应中 的立体化学问题。
PPT课件
19
例： p350
1,3-丁二烯与乙烯合成环己烯的反应 （ 图18-7 1,3-丁二烯的π和π*轨道图 p349 ）
道逐一地各填充一个自旋平行的电子后，才能容纳第二个电子。
PPT课件
6
思考：C、N、O、F 核外电子排布？
6
7
8
PPT课件
9
7
1、原子轨道 理论
现代化学键理论是建立在量子力学基础上的。 通过对氢分子共价键的讨论，通过近似计算，推广到双原子、 多原子分子的价键理论。
高中化学选择性必修二 第1章第1节 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道课件下学期(共31张)
3
5
7
电子云与原子轨道
原子轨道 不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图
能层 能级
K
1s
2s L
2p
3s
M 3p
3d
原子轨道数
1 1 3 1 3 5
电子云轮廓图的性质与取向
原子轨道名称
形状
取向
1s
球形
2s
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
球形
2px、2py、2pz 3s
哑铃形 球形
相互垂直
3px、3py、3pz ……
哑铃形 ……
相互垂直 ……
源于光谱学事实
构造原理与电子排布式
电子排布式 书写原则
➢ 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中
➢ 一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按照构造原理顺序写
26Fe
1s22s22p63s23p63d64s2，
➢ 基态铬、铜的核外电子排布不符合构造原理 Cr基态原子的电子排布式： 1s22s22p63s23p63d54s1 Cu基态原子的电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1
思考与讨论
2、电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1， (1) 上述方括号的意义是什么？ (2) 仿照Na的简化电子排布式，写出O、Si、Cu的简化电子排布式 方括号：内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气 体的元素符号外加方括号的形式表示
O [He] 2s22p4 Si [Ne]3s23p2 Cu [Ar] 3d10 4s1
构造原理与电子排布式
电子排布式
书写原则
➢ 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中 各能级的能量高低顺序
第一章第一节第3课时电子云与原子轨道课件高二化学人教版选择性必修_3
但是，对于质量非常小、运动极快的微观粒子(如电子)而言，人们 却不能同时准确的测定它的位置和速率(即测不准原理)。
经典力学只适用于宏观物体而不适用于微观粒子，而量子力学能阐 述微观粒子的运动规律。
那么，电子的真实运动状态是怎样的？
PART 01
01
电子云与原子轨道
一、核外电子的运动特点 ——不确定性、概率
2.概率密度的形象表示
右图是氢原子1s能级电子概率密度的形象表示， 即概率密度分布图。
图中的小点是什么呢？是电子吗？
小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形 象描述。小点越密，表明概率密度越大。
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象的 称作“电子云”。
01
电子云与原子轨道
二、电子云
PART 02
02
课堂总结
这堂课学到了什么？
①电子云 ②原子轨道
PART 03
04
课后作业
第一节 原子结构
第3课时 电子云与原子轨道
构造原理向我们揭示了核外电子在能层、能级中的排布顺序，那么 原子核外电子的运动状态又是怎样的呢？
1913年，波尔提出了氢原子的线性轨道模型，认为电子在线性轨 道上绕核运行。 然而到了1926年，线性轨道模型被量子力学推翻。
物理中的经典力学告诉我们：一个运动着的宏观物体的速率和它所 处的位置是能够同时准确地测定的，即人们能追踪宏观物体的运动 轨迹。
电子云与原子轨道
三、原子轨道
例2.元素X的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，原子中能量 最高的是__2_p_能级的电子，其电子云在空间有__3_个_相__互__垂__直__的 伸展方向。
例3.某基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，下列说法错 误的是（ D ） A．该元素位于元素周期表第4周期，ⅥA族 B．该元素原子的最高能层符号为N C．该元素原子核外电子有18种空间运动状态 D．该元素原子价层电子排布式为3d104s24p4
经典力学只适用于宏观物体而不适用于微观粒子，而量子力学能阐 述微观粒子的运动规律。
那么，电子的真实运动状态是怎样的？
PART 01
01
电子云与原子轨道
一、核外电子的运动特点 ——不确定性、概率
2.概率密度的形象表示
右图是氢原子1s能级电子概率密度的形象表示， 即概率密度分布图。
图中的小点是什么呢？是电子吗？
小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形 象描述。小点越密，表明概率密度越大。
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象的 称作“电子云”。
01
电子云与原子轨道
二、电子云
PART 02
02
课堂总结
这堂课学到了什么？
①电子云 ②原子轨道
PART 03
04
课后作业
第一节 原子结构
第3课时 电子云与原子轨道
构造原理向我们揭示了核外电子在能层、能级中的排布顺序，那么 原子核外电子的运动状态又是怎样的呢？
1913年，波尔提出了氢原子的线性轨道模型，认为电子在线性轨 道上绕核运行。 然而到了1926年，线性轨道模型被量子力学推翻。
物理中的经典力学告诉我们：一个运动着的宏观物体的速率和它所 处的位置是能够同时准确地测定的，即人们能追踪宏观物体的运动 轨迹。
电子云与原子轨道
三、原子轨道
例2.元素X的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，原子中能量 最高的是__2_p_能级的电子，其电子云在空间有__3_个_相__互__垂__直__的 伸展方向。
例3.某基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4，下列说法错 误的是（ D ） A．该元素位于元素周期表第4周期，ⅥA族 B．该元素原子的最高能层符号为N C．该元素原子核外电子有18种空间运动状态 D．该元素原子价层电子排布式为3d104s24p4
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1s 2s 2p
28
3.洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时， 总是首先单独占一个轨道（即分占不同 的轨道），而且自旋方向相同。
d轨道电子分布和自旋情况正确的是（BDF）
29
4.补充规则
全充满（p6，d10，f14）
相对稳定的状态 全空时（p0，d0，f0）
半充满（p3，d5，f7）
1.写出24Cr 、29Cu的电子排布式和 轨道表示式
18
32
2n2
能级数=能层序数
7
• 每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、 nf……（n代表能层）
• 任意能层总是从s能级开始，且能级数=该能层 序数。
例如第三能层有 3 能级，分别是3s 3p 3d。 • 以s、p、d、f……各能级最多容纳的电子数依
次为1、3、5、7……的2倍。
8
学与问
（s、p、d、f)
6
2.各能层所包含的能级类型及各 能层、能级最多容纳的电子数
能层(n) 一 二
三
四 五六七
符号 K L
M
N
OP Q
能级(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ······
最多容 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ······
纳的电
子数 2 8
3d
铁原子电子排布图 4S 3P
（轨道表示式） 3S
2P 2S 1S
26
★核外电子排布规则: 1.能量最低原理
原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的 能量处于最低状态
2.泡利不相容原理
一个原子轨道最多容 ↑↓ 纳2个电子，而且自旋 方向相反。
27
思考：写出Ne原子的轨道表示式 1s 2s 2p
那么O原子的轨道表示式 怎么写呢？
电子云：描述核外电子运动特征的图象。 电子云中的小黑点：并不是表示原子核外的一
个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。
电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子
核外空间的概率密度分布的形象化描述
原子轨道：电子云的轮廓图（90%） 15
S能级的原子轨道图
* S能级的原子轨道是球形对称的. * 能层序数n越大,原子轨道半径越大
24
•结构示意图：能直观地反映核内的质子数和 核外的电子层数及各能层上的电子数。
•电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、 能级和各能级上的电子数。
•轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及 各轨道上的电子分布情况，自旋方向。
25
4、以下是表示铁原子的3种不同化学用语。 铁原子结构示意图
铁原子电子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2
系
能级 s p
d
f
最多容 纳的电
1×2
3×2
子数
原子轨 1 3
道数
5×2 7×2 57
一个原子轨道最多容纳
个电子
20
四 核外电子排布规则
1.最低能量原理──电 子在原子轨道上的排 布，要尽可能使电子 的能量最低。
21
2.泡利不相容原理──每个原子轨道 最多只能容纳两个电子，且自旋方 向必须相反
第一章
原
子 结
第 一
构节
1
知识回顾
原子的 A X
组成
Z
质子 原子核
中子 核外电子
核电荷数=核内质子数=核外电子数 质量数=质子数+中子数
2
核外电子的分层排布规律:
（1）先排能量低的电子层，由里往外再排能 量高的电子层。
（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。
（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层 时不超过2个）。 （4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层 不超过32个。
能量最低原理
23
画出24Cr 的轨道排布式
↑↑ ↑ ↑ ↑
↑
4s1
3d5
↑↑↑↑
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓
3d4
↑↓
4s2
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
3s2
3p6
↑↓
2p6
2s2 1s2
洪特规则的特例：
在等价轨道的全充满（p6，d10，f14）、半充满（p3， d5，f7）全空时(p0,d0,f0)的状态，具有较低的能量和较 大的稳定性。
1.原子核外电子的每一个能层最多可容 纳的电子数与能层的序数（n）之间存在
什么关系？ 2n2
2.不同的能层分别有多少个能级，与能 层的序数（n）之间存在什么关系？
3.英文字母相同的不同能级中，所容纳的 最多电子数是否相同？
9
小结：
①每个能层(n)中，能级符号的顺序
是_n__s_、__n_p_、__n__d_、__n_f_…__…______
He原子的核外电子排布 ↑↓
3.洪特规则-----电子在等价轨道上排布时， 总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向 相同
N原子的核外电子排布 ↑↓
↑↑↑
↑↓
22
课堂练习
用轨道表示式表示出铁原 子的核外电子排布
泡利原理
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
洪特规则
3
二、能层与能级
1、 什么叫能层？
在含有多个电子的原子里, 电子分别在能量不同的区 域内运动,这种不同的区域 称为电子层(n)即能层
4
二、能层与能级 1、能层
能层 1 2 3
符号 K L M
最多 电子
数
2 8 18
4 5 …n N O…
32 50
2n2
离核近
能量 低
5
能级：(电子亚层）
在多电子原子中，同一能层的 电子的能量也可能不同，可以 将它们分为不同的能级．
②任一能层，能级数=____能__层__序______数 ③ s 、 p 、 d 、 f…… 可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是 ___2___6___1_0___1_4__________
10
电子云与原子轨道
太阳
11
宏观物体的运动特征
• 可以准确地测出它们在某一时 刻所处的位置及运行的速度；
•可以描画它们的运动轨迹。
12
H原子结构模型
电子的运动 特征与行星 相同吗？
13
微观物体的运动特征：
• 电子的质量很小，只有9.11×1031千克；
• 相对于宏观物体而言核外电子的 运动范围很小；
• 电子的运动速度很大； 测不准
• 没有固定的轨迹
14
核外电子运动状态的描述
五、电子云与原子轨道 电子云的演示
2.某元素的原子，3p能级有两个未 成对电子，则该原子可能是？
16
S能级的原子轨道图
所有的S能级原子轨道都是 ＿球形的， 能层序数越大原子轨道的半径 S能层只有＿1个轨道
17
P能级的原子轨道
z
z
z
y
y
y
x
x
x
* P能级的原子轨道是
哑铃型的,每个P能级有
3个原子轨道,它们相互
垂直,分别以Px,Py,PZ 表示. 这三个轨道的能
量相等
18
d能级的原子轨道
d能级的原子轨道有 个5.
28
3.洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时， 总是首先单独占一个轨道（即分占不同 的轨道），而且自旋方向相同。
d轨道电子分布和自旋情况正确的是（BDF）
29
4.补充规则
全充满（p6，d10，f14）
相对稳定的状态 全空时（p0，d0，f0）
半充满（p3，d5，f7）
1.写出24Cr 、29Cu的电子排布式和 轨道表示式
18
32
2n2
能级数=能层序数
7
• 每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、 nf……（n代表能层）
• 任意能层总是从s能级开始，且能级数=该能层 序数。
例如第三能层有 3 能级，分别是3s 3p 3d。 • 以s、p、d、f……各能级最多容纳的电子数依
次为1、3、5、7……的2倍。
8
学与问
（s、p、d、f)
6
2.各能层所包含的能级类型及各 能层、能级最多容纳的电子数
能层(n) 一 二
三
四 五六七
符号 K L
M
N
OP Q
能级(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ······
最多容 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ······
纳的电
子数 2 8
3d
铁原子电子排布图 4S 3P
（轨道表示式） 3S
2P 2S 1S
26
★核外电子排布规则: 1.能量最低原理
原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的 能量处于最低状态
2.泡利不相容原理
一个原子轨道最多容 ↑↓ 纳2个电子，而且自旋 方向相反。
27
思考：写出Ne原子的轨道表示式 1s 2s 2p
那么O原子的轨道表示式 怎么写呢？
电子云：描述核外电子运动特征的图象。 电子云中的小黑点：并不是表示原子核外的一
个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。
电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子
核外空间的概率密度分布的形象化描述
原子轨道：电子云的轮廓图（90%） 15
S能级的原子轨道图
* S能级的原子轨道是球形对称的. * 能层序数n越大,原子轨道半径越大
24
•结构示意图：能直观地反映核内的质子数和 核外的电子层数及各能层上的电子数。
•电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、 能级和各能级上的电子数。
•轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及 各轨道上的电子分布情况，自旋方向。
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4、以下是表示铁原子的3种不同化学用语。 铁原子结构示意图
铁原子电子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2
系
能级 s p
d
f
最多容 纳的电
1×2
3×2
子数
原子轨 1 3
道数
5×2 7×2 57
一个原子轨道最多容纳
个电子
20
四 核外电子排布规则
1.最低能量原理──电 子在原子轨道上的排 布，要尽可能使电子 的能量最低。
21
2.泡利不相容原理──每个原子轨道 最多只能容纳两个电子，且自旋方 向必须相反
第一章
原
子 结
第 一
构节
1
知识回顾
原子的 A X
组成
Z
质子 原子核
中子 核外电子
核电荷数=核内质子数=核外电子数 质量数=质子数+中子数
2
核外电子的分层排布规律:
（1）先排能量低的电子层，由里往外再排能 量高的电子层。
（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。
（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层 时不超过2个）。 （4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层 不超过32个。
能量最低原理
23
画出24Cr 的轨道排布式
↑↑ ↑ ↑ ↑
↑
4s1
3d5
↑↑↑↑
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓
3d4
↑↓
4s2
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
3s2
3p6
↑↓
2p6
2s2 1s2
洪特规则的特例：
在等价轨道的全充满（p6，d10，f14）、半充满（p3， d5，f7）全空时(p0,d0,f0)的状态，具有较低的能量和较 大的稳定性。
1.原子核外电子的每一个能层最多可容 纳的电子数与能层的序数（n）之间存在
什么关系？ 2n2
2.不同的能层分别有多少个能级，与能 层的序数（n）之间存在什么关系？
3.英文字母相同的不同能级中，所容纳的 最多电子数是否相同？
9
小结：
①每个能层(n)中，能级符号的顺序
是_n__s_、__n_p_、__n__d_、__n_f_…__…______
He原子的核外电子排布 ↑↓
3.洪特规则-----电子在等价轨道上排布时， 总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向 相同
N原子的核外电子排布 ↑↓
↑↑↑
↑↓
22
课堂练习
用轨道表示式表示出铁原 子的核外电子排布
泡利原理
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
洪特规则
3
二、能层与能级
1、 什么叫能层？
在含有多个电子的原子里, 电子分别在能量不同的区 域内运动,这种不同的区域 称为电子层(n)即能层
4
二、能层与能级 1、能层
能层 1 2 3
符号 K L M
最多 电子
数
2 8 18
4 5 …n N O…
32 50
2n2
离核近
能量 低
5
能级：(电子亚层）
在多电子原子中，同一能层的 电子的能量也可能不同，可以 将它们分为不同的能级．
②任一能层，能级数=____能__层__序______数 ③ s 、 p 、 d 、 f…… 可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是 ___2___6___1_0___1_4__________
10
电子云与原子轨道
太阳
11
宏观物体的运动特征
• 可以准确地测出它们在某一时 刻所处的位置及运行的速度；
•可以描画它们的运动轨迹。
12
H原子结构模型
电子的运动 特征与行星 相同吗？
13
微观物体的运动特征：
• 电子的质量很小，只有9.11×1031千克；
• 相对于宏观物体而言核外电子的 运动范围很小；
• 电子的运动速度很大； 测不准
• 没有固定的轨迹
14
核外电子运动状态的描述
五、电子云与原子轨道 电子云的演示
2.某元素的原子，3p能级有两个未 成对电子，则该原子可能是？
16
S能级的原子轨道图
所有的S能级原子轨道都是 ＿球形的， 能层序数越大原子轨道的半径 S能层只有＿1个轨道
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P能级的原子轨道
z
z
z
y
y
y
x
x
x
* P能级的原子轨道是
哑铃型的,每个P能级有
3个原子轨道,它们相互
垂直,分别以Px,Py,PZ 表示. 这三个轨道的能
量相等
18
d能级的原子轨道
d能级的原子轨道有 个5.