電子排布課件

2018

原子結(jié)構(gòu)與亞層電子排布

學(xué)科：化學(xué)時(shí)間：2023年6月6日

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)電子排布

一、能層與能級(jí)能層一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ最多容納電子數(shù)28183250每一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)：2n2能層（電子層）KLMNO+能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f能級(jí)（電子亞層）最多容納電子數(shù)2262610261014①任一能層的能級(jí)數(shù)等于該能層的序數(shù)，依次用ns、np、nd、nf等表示④不同能層中，能級(jí)的能量高低是1s<2s<3s<4s….2p<3p<4p…③不同能層中，符號(hào)相同的能級(jí)中容納的最多電子數(shù)相同②以s、p、d、f……排序的各能級(jí)可容納的的最多電子數(shù)依次為2、6、10、141、3、5、7……的二倍。⑤在同一能層中，能級(jí)的能量高低是ns<np<nd<nf……能級(jí)分裂【問(wèn)題解決】1．比較下列多電子原子的不同能層中能級(jí)的能量高低（1）1s、3d（2）3s、3p、3d（3）2p、3p、4p1s<3d3s<3p<3d2p<3p<4p2．將下列多電子原子的能級(jí)按照能量由高到低的順序排列1s、4p、2s、3s、5f、4s5f>4p>4s>3s>2s>1ss能級(jí)的原子軌道圖（球形）①ns能級(jí)只有一個(gè)原子軌道，球形②n越大，原子軌道半徑越大p能級(jí)的原子軌道圖（紡錘形）①np能級(jí)有三個(gè)能量相等的原子軌道，px、py、pz，紡錘形，相互垂直。②n越大，原子軌道半徑越大2p3pd能級(jí)的原子軌道圖nd能級(jí)有5個(gè)能量相等的原子軌道2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f6s6p6d7s7p1s能量升高能級(jí)交錯(cuò)——能級(jí)能量高低的順序能量升高4s<3d<4p5s<4d<5p

各圓圈間連接線的方向表示隨核電荷數(shù)增加而增加的電子填入能級(jí)的順序（2）多電子原子的核外電子排布－－構(gòu)造原理①電子排布式表示該能級(jí)填充的電子數(shù)目能級(jí)

雖先排4s后排3d，但電子排布式中先寫(xiě)3d，后寫(xiě)4s。26Fe（鐵）電子排布式中最后2個(gè)能級(jí)應(yīng)寫(xiě)為3d64s2，而不能寫(xiě)成4s23d6。在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)，能層低的能級(jí)要寫(xiě)在左邊，

不能按填充順序?qū)?。失電子的順序：從外層到?nèi)層逐漸失去能層Fe：1s22s22p63s23p63d64s2Fe2+

：1s22s22p63s23p63d6Fe3+

：1s22s22p63s23p63d5原子序數(shù)元素名稱元素符號(hào)電子排布KLMN1氫H2氦He3鋰Li4鈹Be5硼B(yǎng)6碳C7氮N8氧O9氟F10氖Ne1s11s2

2s11s21s2

2s21s2

2s22p11s2

2s22p21s2

2s22p31s2

2s22p41s2

2s22p51s2

2s22p6要求熟練書(shū)寫(xiě)1～36號(hào)元素原子的電子排布式原子序數(shù)元素名稱元素符號(hào)電子排布KLMN11鈉Na12鎂Mg13鋁Al14硅Si15磷P16硫S17氯Cl18氬Ar1s22s22p6

3s11s22s22p6

3s21s22s22p6

3s23p11s22s22p6

3s23p21s22s22p6

3s23p31s22s22p6

3s23p41s22s22p6

3s23p51s22s22p6

3s23p6原子序數(shù)元素名稱元素符號(hào)電子排布KLMN19鉀K20鈣Ca21鈧Sc22鈦Ti23釩V24鉻Cr25錳Mn26鐵Fe27鈷Co28鎳Ni1s22s22p63s23p6

4s11s22s22p63s23p6

4s21s22s22p63s23p63d1

4s21s22s22p63s23p63d2

4s21s22s22p63s23p63d3

4s21s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d5

4s21s22s22p63s23p63d6

4s21s22s22p63s23p63d7

4s21s22s22p63s23p63d8

4s2原子序數(shù)元素名稱元素符號(hào)電子排布KLMN29銅Cu30鋅Zn31鎵Ga32鍺Ge33砷As34硒Se35溴Br36氪Kr1s22s22p63s23p63d10

4s24p11s22s22p63s23p63d10

4s24p21s22s22p63s23p63d10

4s24p31s22s22p63s23p63d10

4s24p41s22s22p63s23p63d10

4s24p51s22s22p63s23p63d10

4s24p61s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d10

4s2【思考】是否所有元素的基態(tài)原子的電子排布都遵循構(gòu)造原理？鉻、銅、銀、金等【練習(xí)】請(qǐng)寫(xiě)出K+、S2-、Cu2+

離子的電子排布式？K+

：1s22s22p63s23p6S2-

：1s22s22p63s23p6Cu2+

：1s22s22p63s23p63d9【練習(xí)】請(qǐng)寫(xiě)出14、24、26、31號(hào)元素的簡(jiǎn)化電子排布式？K的簡(jiǎn)化電子排布式：[Ar]4s1②簡(jiǎn)化電子排布式表示Ar(前一周期的稀有氣體)的電子排布（原子實(shí)）K的電子排布式：1s22s22p63s23p64s114Si：[Ne]3s23p224Cr：[Ar]3d54s126Fe：[Ar]3d64s231Ga：[Ar]3d104s24p1③外圍電子排布式

化學(xué)反應(yīng)中，原子的外圍電子發(fā)生變化，而“原子實(shí)”不受影響。所以描述原子核外電子排布式時(shí)可省去“原子實(shí)”，僅寫(xiě)出原子的外圍電子排布式（對(duì)于主族元素的原子，外圍電子又稱價(jià)層電子或價(jià)電子）。K原子的外圍電子排布式：4s1Fe原子的外圍電子排布式：3d64s2（3）核外電子的排布原則①能量最低原理

多電子原子在基態(tài)時(shí)核外電子優(yōu)先占據(jù)能量最低的軌道。－－自然界的普適規(guī)律②泡利原理1個(gè)原子軌道最多只能容納2個(gè)電子，且自旋方向相反。用↑↓表示自旋方向自旋順時(shí)針逆時(shí)針能級(jí)spdf原子軌道數(shù)1357最多容納電子數(shù)261014③洪特規(guī)則

當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同?？偰芰孔畹停芰孔畹驮淼奶乩普摚寒?dāng)軌道被電子半充滿或全充滿時(shí)最穩(wěn)定。【思考】從洪特規(guī)則解釋Cr和Cu的核外電子排布？即p3、d5、f7半充滿和p6、d10、f14全充滿穩(wěn)定（4）電子排布圖（軌道表示式）：核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述：

能層、能級(jí)、原子軌道、自旋方向例．以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)中，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述