【化學(xué)（人教版）】原子結(jié)構(gòu)課件

原子結(jié)構(gòu)（第一課時）年級：高二學(xué)科：化學(xué)（人教版）主講人：孫少陽學(xué)校：北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)年級：高二學(xué)科：化學(xué)（人教版）主講人：孫少陽學(xué)校：北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)原子結(jié)構(gòu)（第一課時）想一想請以鈉原子為例，談?wù)勀銓υ咏Y(jié)構(gòu)的認(rèn)識。請以鈉原子為例，談?wù)勀銓υ咏Y(jié)構(gòu)的認(rèn)識。鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖想一想請以鈉原子為例，談?wù)勀銓υ咏Y(jié)構(gòu)的認(rèn)識。鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖想一想新的問題問題1研究核外電子排布的實驗依據(jù)是什么？研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜一些生活中的光現(xiàn)象霓虹燈激光研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜光譜與可見光光譜光譜：按照一定能量次序排列的光帶?？梢姽夤庾V：可以被人眼觀察的光帶。研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜氫原子光譜研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜能量的量子化位置和能量是連續(xù)的研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜能量的量子化位置和能量是連續(xù)的?E研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜能量的量子化位置和能量是連續(xù)的位置和能量是不連續(xù)的?E研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜能量的量子化位置和能量是不連續(xù)的位置和能量是連續(xù)的?E1?E2?E3?E4研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生基態(tài)KLMN基態(tài)氫原子：處于能量最低狀態(tài)的氫原子。研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生激發(fā)態(tài)KLMN能量基態(tài)原子吸收能量，其中的電子會發(fā)生躍遷，由于電子躍遷，原子處于比基態(tài)能量高的狀態(tài)，形成激發(fā)態(tài)原子。研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生不同原子的電子發(fā)生躍遷時可以吸收不同的光，用光譜儀可以攝取各種原子吸收光譜。鋰、氦、汞的吸收光譜研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生能量KLMN當(dāng)電子從較高能量的狀態(tài)躍遷至較低能量的狀態(tài)，乃至基態(tài)時，會釋放能量。研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生光KLMN

光是電子躍遷釋放能量的重要形式之一。研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生不同原子的電子發(fā)生躍遷時可以發(fā)射不同的光，用光譜儀可以攝取各種原子的發(fā)射光譜。鋰、氦、汞的發(fā)射光譜研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜各種原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜。鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的應(yīng)用（1）——發(fā)現(xiàn)新元素He氦研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的應(yīng)用（2）——檢驗元素不同元素的焰色試驗研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜煙火新的問題問題2核外電子有什么運動特點和排布規(guī)律？原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展I氫原子光譜實驗原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展I玻爾模型電子只能在原子核外具有特定能量的“殼層”中運動。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展I能層所謂能層，就是電子層。任務(wù)一認(rèn)識能層請?zhí)顚懴卤?，并將各能層按能量由低到高排序。能層一二三四五六七符號最多可容納電子數(shù)任務(wù)一認(rèn)識能層請?zhí)顚懴卤?，并將各能層按能量由低到高排序。能層一二三四五六七符號KLMNOPQ最多可容納電子數(shù)任務(wù)一認(rèn)識能層請?zhí)顚懴卤?，并將各能層按能量由低到高排序。能層一二三四五六七符號KLMNOPQ最多可容納電子數(shù)281832507298第n層最多可容納的電子數(shù)為2n2任務(wù)一認(rèn)識能層請?zhí)顚懴卤恚⒏髂軐影茨芰坑傻偷礁吲判?。能層一二三四五六七符號KLMNOPQ最多可容納電子數(shù)281832507298將能量按從低到高排序為：E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)即離原子核越近，能量越低。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展I原子核外電子在能層中的排布規(guī)律

一般來講，核外電子總是盡量先排布在能量較低的能層，然后依次排布在能量逐漸升高的能層。

原子核外各能層最多容納2n2個電子。

最外層最多容納8個電子（K層為最外層最多只能容納2個電子。）原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展I原子核外電子在能層中排布的表示方法原子結(jié)構(gòu)示意圖回顧：核外電子的運動狀態(tài)和排布規(guī)律實驗核外電子的運動狀態(tài)核外電子的排布規(guī)律表示方法原子光譜能量量子化能層原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展II鈉原子光譜實驗鈉原子光譜

分析鈉原子光譜時發(fā)現(xiàn)：

即便是相同的兩個能層之間發(fā)生電子躍遷，也會出現(xiàn)多條譜線。

對于這個現(xiàn)象，你會提出何種假設(shè)？原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展II能級多電子原子中，同一能層的電子，能量也可能不同。

還可以把一個能層分為不同能級。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展II能級科學(xué)家據(jù)此進一步完善玻爾模型。

將所謂的“殼層”由“能層”落實為“能層”中的“能級”。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展II能級1.任一能層的能級總是從s開始。2.任一能層的能級數(shù)等于能層序數(shù)。3.能級符號按照s、p、d、f、g……排序。4.能級符號前面用數(shù)字表示能層序數(shù)。例如，K層中只有1s能級，L層中有2s和2p能級原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展II能級能級的能量特點如下：單電子原子中：E(ns)＝

E(np)＝

E(nd)＝

E(nf)多電子原子中：E(ns)＜

E(np)＜E(nd)＜E(nf)任務(wù)二認(rèn)識能級請?zhí)顚懴卤?，歸納各能級最多可容納的電子數(shù)有何規(guī)律。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級最多電子數(shù)任務(wù)二認(rèn)識能級請?zhí)顚懴卤?，歸納各能級最多可容納的電子數(shù)有何規(guī)律。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)請?zhí)顚懴卤恚瑲w納各能級最多可容納的電子數(shù)有何規(guī)律。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)2任務(wù)二認(rèn)識能級任務(wù)二認(rèn)識能級請?zhí)顚懴卤恚瑲w納各能級最多可容納的電子數(shù)有何規(guī)律。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)226任務(wù)二認(rèn)識能級請?zhí)顚懴卤恚瑲w納各能級最多可容納的電子數(shù)有何規(guī)律。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)2262610261014請?zhí)顚懴卤恚瑲w納各能級最多可容納的電子數(shù)有何規(guī)律。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)2262610261014s、p、d、f能級可容納的最多電子數(shù)分別為2、6、10、14，依次為奇數(shù)數(shù)列1、3、5、7的二倍。任務(wù)二認(rèn)識能級思考第五能層最多可以容納多少個電子？分別容納在哪些能級中？各能級最多容納多少個電子？思考第五能層最多可以容納多少個電子？分別容納在哪些能級中？各能級最多容納多少個電子？第五能層最多可以容納的電子數(shù)：2×52＝50思考第五能層最多可以容納多少個電子？分別容納在哪些能級中？各能級最多容納多少個電子？分別容納在5s、5p、5d、5f、5g五個能級中。思考第五能層最多可以容納多少個電子？分別容納在哪些能級中？各能級最多容納多少個電子？各能級最多容納的電子數(shù)為：5s能級2×1=25p能級2×3=65d能級2×5=105f能級2×7=145g能級2×9=18總計50個電子，與前面能層的計算結(jié)果相同?？偨Y(jié)（1）原子光譜實驗為原子模型的建構(gòu)提供證據(jù)。（2）核外電子運動能量具有量子化的特點。（3）核外電子在不同能級的躍遷會產(chǎn)生原子光譜。？回顧：核外電子的運動狀態(tài)和排布規(guī)律實驗核外電子的運動狀態(tài)核外電子的排布規(guī)律表示方法原子光譜能量量子化能層能級原子結(jié)構(gòu)示意圖新的問題（1）核外電子在能級中依據(jù)什么規(guī)律排布？（2）核外電子在能級中的排布又可以如何表示？原子結(jié)構(gòu)（第二課時）年級：高二學(xué)科：化學(xué)（人教版）主講人：孫少陽學(xué)校：北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)年級：高二學(xué)科：化學(xué)（人教版）主講人：孫少陽學(xué)校：北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)原子結(jié)構(gòu)（第二課時）？回顧：核外電子的運動狀態(tài)和排布規(guī)律實驗核外電子的運動狀態(tài)核外電子的排布規(guī)律表示方法原子光譜能量量子化能層能級原子結(jié)構(gòu)示意圖新的問題（1）核外電子在能級中依據(jù)什么規(guī)律排布？（2）核外電子在能級中的排布又可以如何表示？回顧：核外電子在能層中的排布規(guī)律回顧：核外電子在能層中的排布規(guī)律(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層，

然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層。(2)原子核外各電子層最多容納2n2個電子。(3)原子最外層電子數(shù)目不能超過8個(K層為最外層時

不能超過2個電子)。任務(wù)一請畫出1～18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合已有的能級知識，分析核外電子在能級中的排布規(guī)律。任務(wù)一討論結(jié)合H、He的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，電子首先填入

能量最低的1s能級，直至將該能級填滿。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)2討論2.對于Li和Be，當(dāng)1s能級填滿之后，電子優(yōu)先填入

能量較低的2s能級，直至填滿。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)22討論3.對于B至Ne元素，在1s、2s能級填滿后，電子填入2p能級，直至2p能級填滿。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)226討論4.對于Na至Ar元素，電子首先填入3s能級。填滿后，

繼續(xù)填入3p能級，直至3p能級填滿。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)22626小結(jié)核外電子在能級中的排布順序：能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)226261s

→2s

→2p

→3s

→3p任務(wù)二根據(jù)核外電子在能層中的排布規(guī)律，畫出K的原子結(jié)構(gòu)示意圖。分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據(jù)。任務(wù)二根據(jù)核外電子在能層中的排布規(guī)律，畫出K的原子結(jié)構(gòu)示意圖。分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據(jù)。+19289+192881任務(wù)二最外層電子數(shù)不能多于8根據(jù)核外電子在能層中的排布規(guī)律，畫出K的原子結(jié)構(gòu)示意圖。分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據(jù)。+19289+192881任務(wù)二根據(jù)核外電子在能層中的排布規(guī)律，畫出K的原子結(jié)構(gòu)示意圖。分析K中電子填入的能量最高的能級，并說明判斷的依據(jù)。。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)226261任務(wù)二能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)226261核外電子在能級中的排布順序：1s

→2s

→2p

→3s

→3p→4s任務(wù)二能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)226262當(dāng)4s能級填滿后，下一個電子應(yīng)該填充在哪個能級？任務(wù)二能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f填充電子數(shù)226262當(dāng)4s能級填滿后，下一個電子應(yīng)該填充在哪個能級？1s

→2s

→2p

→3s

→3p→4s→3d電子在能級中的排布規(guī)律

隨核電荷數(shù)增大，電子并不總是填滿一個能層后再填入下一個能層，這種現(xiàn)象稱為能級交錯。能級交錯3p→4s→3d核外電子在能級中的排布順序：電子在能級中的排布規(guī)律能級交錯

K、Ca的光譜學(xué)實驗均表明，二者最外層填充的電子均在4s能級。電子在能級中的排布規(guī)律能級交錯這種能級交錯在核外電子排布中非常普遍：ns→(n-2)f→(n-1)d→np電子在能級中的排布規(guī)律構(gòu)造原理

以光譜學(xué)事實為基礎(chǔ)，從1s能級開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增的電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。電子在能級中的排布規(guī)律構(gòu)造原理示意圖練習(xí)請根據(jù)構(gòu)造原理分析25Mn的核外電子在能級中的排布。練一練請根據(jù)構(gòu)造原理分析25Mn的核外電子在能級中的排布。第一步根據(jù)構(gòu)造原理列出能級排布的順序能級排布順序1s2s2p3s3p4s3d4p填充電子數(shù)練一練請根據(jù)構(gòu)造原理分析25Mn的核外電子在能級中的排布。第一步根據(jù)構(gòu)造原理列出能級排布的順序第二步將核外電子依次填入其中能級排布順序1s2s2p3s3p4s3d4p填充電子數(shù)2262625電子在能級中的排布規(guī)律構(gòu)造原理的補充說明

作為一個理論模型，構(gòu)造原理具有一定的局限性。對于個別特殊的過渡元素核外電子的排布并不適用。電子在能級中的排布規(guī)律構(gòu)造原理的補充說明能級排布順序1s2s2p3s3p4s3d4p填充電子數(shù)2262615能級排布順序1s2s2p3s3p4s3d4p填充電子數(shù)2262611024Cr的核外電子在能級中的排布：29Cu的核外電子在能級中的排布：新的問題（1）核外電子在能級中依據(jù)什么規(guī)律排布？（2）核外電子在能級中的排布又可以如何表示？核外電子在能級中排布的表示方法核外電子的電子排布式常用電子排布式表示原子的核外電子在能級中的排布。

例如，H的電子排布式：1s1Li的電子排布式：1s22s1核外電子在能級中排布的表示方法核外電子的電子排布式

例如，H的電子排布式：1s1Li的電子排布式：1s22s1從左到右，能級按照離原子核由近到遠依次排列。在能級符號右上角用數(shù)字表示該能級填充的電子數(shù)。常用電子排布式表示原子的核外電子在能級中的排布。

請根據(jù)構(gòu)造原理，寫出1～36號元素原子的電子排布式。練一練Ne1s22s22p6F1s22s22p5O1s22s22p4N1s22s22p3C1s22s22p2B1s22s22p1Be

1s22s2Li

1s22s1He

1s2H

1s1練一練

請根據(jù)構(gòu)造原理，寫出1～36號元素原子的電子排布式。Ca1s22s22p63s23p64s2K1s22s22p63s23p64s1Ar1s22s22p63s23p6Cl

1s22s22p63s23p5S1s22s22p63s23p4P1s22s22p63s23p3Si1s22s22p63s23p2Al1s22s22p63s23p1Mg

1s22s22p63s2Na1s22s22p63s1練一練

請根據(jù)構(gòu)造原理，寫出1～36號元素原子的電子排布式。Zn1s22s22p63s23p63d104s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ni1s22s22p63s23p63d84s2Co

1s22s22p63s23p63d74s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Mn1s22s22p63s23p63d54s2Cr1s22s22p63s23p63d54s1V1s22s22p63s23p63d34s2Ti

1s22s22p63s23p63d24s2Sc1s22s22p63s23p63d14s2練一練

請根據(jù)構(gòu)造原理，寫出1～36號元素原子的電子排布式。Kr1s22s22p63s23p63d104s24p6Br1s22s22p63s23p63d104s24p5As1s22s22p63s23p63d104s24p3Ge

1s22s22p63s23p63d104s24p2Ga1s22s22p63s23p63d104s24p1Se1s22s22p63s23p63d104s24p4練一練

請根據(jù)構(gòu)造原理，寫出1～36號元素原子的電子排布式。想一想（1）請寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡的

原子的最外層電子排布式，并寫出除氦外其他元素原子的排布通式。

ns2np6

2He1s210Ne2s22p618Ar3s23p636Kr4s24p6想一想（1）請寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡的

原子的最外層電子排布式，并寫出除氦外其他元素原子的排布通式。

2He1s210Ne2s22p618Ar3s23p636Kr4s24p654Xe5s25p686Rn

6s26p6

ns2np6想一想（1）請寫出稀有氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡的

原子的最外層電子排布式，并寫出除氦外其他元素原子的排布通式。（2）電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可以寫成[Ne]3s1。請你分析[Ne]表達的含義，并仿照該式

寫出8O、14Si和22Ti的簡化電子排布式。

分析該表示方法的優(yōu)點。想一想（2）電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可以寫成[Ne]3s1。請你分析[Ne]表達的含義，并仿照該式

寫出8O、14Si和22Ti的簡化電子排布式。

分析該表示方法的優(yōu)點。[Ne]表示的是Ne的核外電子排布，也稱為原子實。Na1s22s22p63s1Na[Ne]3s1這種原子的核外電子排布的表示方法叫做簡化電子排布式。想一想（2）電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可以寫成[Ne]3s1。請你分析[Ne]表達的含義，并仿照該式

寫出8O、14Si和22Ti的簡化電子排布式。

分析該表示方法的優(yōu)點。原子實表示的電子稱為內(nèi)層電子，通常不參與成鍵。原子實外的電子稱為價層電子，決定元素的化學(xué)性質(zhì)。Na1s22s22p63s1Na[Ne]3s1想一想（2）電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可以寫成[Ne]3s1。請你分析[Ne]表達的含義，并仿照該式

寫出8O、14Si和22Ti的簡化電子排布式。

分析該表示方法的優(yōu)點。Na的電子排布式1s22s22p63s1Na的簡化電子排布式

[Ne]3s1想一想Na的價層電子排布式3s1（2）電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可以寫成[Ne]3s1。請你分析[Ne]表達的含義，并仿照該式

寫出8O、14Si和22Ti的簡化電子排布式。

分析該表示方法的優(yōu)點。

8O[He]2s22p414Si[Ne]3s23p222Ti[Ar]3d24s2稀有氣體的原子序數(shù)非常重要！想一想（2）電子排布式可以簡化，如Na的電子排布式可以寫成[Ne]3s1。請你分析[Ne]表達的含義，并仿照該式

寫出8O、14Si和22Ti的簡化電子排布式。

分析該表示方法的優(yōu)點。想一想（3）電子排布式也可以用于表示離子的核外電子排布，

試寫出Na+、Cl-和Fe2+的電子排布式。想一想（3）電子排布式也可以用于表示離子的核外電子排布，

試寫出Na+、Cl-和Fe2+的電子排布式。Na+1s22s22p6Cl-1s22s22p63s23p6Na1s22s22p63s1Cl1s22s22p63s23p5想一想（3）電子排布式也可以用于表示離子的核外電子排布，

試寫出Na+、Cl-和Fe2+的電子排布式。Fe

1s22s22p63s23p63d64s2Fe2+1s22s22p63s23p63d6Fe2+[Ar]3d6想一想總結(jié)（1）可以用構(gòu)造原理分析原子的核外電子在能級中的

填充順序（2）原子的核外電子在能級中的排布可以用電子排布式

表示回顧：核外電子的運動狀態(tài)和排布規(guī)律實驗核外電子的運動狀態(tài)核外電子的排布規(guī)律表示方法原子光譜能量量子化能層能級原子結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)造原理電子排布式新的問題不同能級中最多可容納電子數(shù)為什么不同？能級spdf最多可容納電子數(shù)261014原子結(jié)構(gòu)（第三課時）年級：高二學(xué)科：化學(xué)（人教版）主講人：孫少陽學(xué)校：北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)年級：高二學(xué)科：化學(xué)（人教版）主講人：孫少陽學(xué)校：北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)原子結(jié)構(gòu)（第三課時）回顧：核外電子的運動狀態(tài)和排布規(guī)律實驗核外電子的運動狀態(tài)核外電子的排布規(guī)律表示方法原子光譜能量量子化能層能級原子結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)造原理電子排布式新的問題不同能級中最多可容納電子數(shù)為什么不同？能級spdf最多可容納電子數(shù)261014原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III如何表示核外電子的運動狀態(tài)？原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III核外電子的運動特點運動特點宏觀物體核外電子質(zhì)量很大很小位置可測不可以同時測定速度可測軌跡可以描述不能準(zhǔn)確描述原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III核外電子的運動特點運動特點宏觀物體核外電子質(zhì)量很大很小位置可測不可以同時測定速度可測軌跡可以描述不能準(zhǔn)確描述原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III薛定諤方程1926年奧地利物理學(xué)家薛定諤提出：可以用一個數(shù)學(xué)方程描述核外電子的運動狀態(tài)，為近代量子力學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)。薛定諤原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III核外電子的運動特點量子力學(xué)指出：一定空間運動狀態(tài)的電子并不在玻爾假設(shè)的線性軌道上運動，而是在核外空間各處都可以出現(xiàn)，只是出現(xiàn)的概率不同。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III核外電子運動空間的不確定性與概率原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III概率密度分布圖與電子云圖左圖是氫原子1s電子的概率密度分布圖。小點是1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III概率密度分布圖與電子云圖原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III概率與概率密度

原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III概率密度分布圖與電子云圖氫原子1s電子的電子云圖原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III電子云圖與電子云輪廓圖1s電子的電子云輪廓圖繪制過程將出現(xiàn)概率90%的空間圈出來原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III相同原子的s電子的電子云輪廓圖你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III相同原子的s電子的電子云輪廓圖不同能級s電子的電子云形狀一致，均為球形。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III相同原子的s電子的電子云輪廓圖能層越高，s電子的電子云半徑越大。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III2py電子云原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展IIIpx、py、pz的電子云輪廓圖原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展IIIpx、py、pz的電子云輪廓圖原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III原子軌道量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III不同能級中的原子軌道數(shù)量請?zhí)顚懴卤?，并預(yù)測d、f能級中的原子軌道數(shù)量。能級spdf最多可容納電子數(shù)261014原子軌道數(shù)單軌道容納電子數(shù)原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展III不同能級中的原子軌道數(shù)量請?zhí)顚懴卤?，并預(yù)測d、f能級中的原子軌道數(shù)量。能級spdf最多可容納電子數(shù)261014原子軌道數(shù)1357單軌道容納電子數(shù)2222小結(jié)請整理能層、能級和原子軌道之間的關(guān)系，并填表。能層能級原子軌道數(shù)原子軌道符號電子云輪廓圖形狀取向K1s——L2s——2pM3s——3p3d——————小結(jié)請整理能層、能級和原子軌道之間的關(guān)系，并填表。能層能級原子軌道數(shù)原子軌道符號電子云輪廓圖形狀取向K1s11s球形——L2s12s球形——2p32px、2py、2pz啞鈴形相互垂直M3s13s球形——3p33px、3py、3pz啞鈴形相互垂直3d5——————新的問題

每個原子軌道中最多可容納兩個電子，那么這兩個電子的運動狀態(tài)有什么差異呢？原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展IV鈉原子光譜實驗原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展IV氫原子光譜實驗原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展IV斯特恩-蓋拉赫實驗原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展IV斯特恩-蓋拉赫實驗原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展IV電子自旋1925年，烏倫貝克和哥德斯密根據(jù)實驗事實提出假設(shè)：電子除了空間運動狀態(tài)外，還存在一種運動狀態(tài)叫自旋。原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展IV電子自旋

電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反，常用上下箭頭（“↑”“↓”）表示自旋相反的電子?？偨Y(jié)（1）核外電子在原子核外的運動空間具有不確定性（2）核外電子在原子軌道中運動，可用電子云表示（3）核外電子在原子核外的運動包括空間運動和電子自旋回顧：核外電子的運動狀態(tài)和排布規(guī)律實驗核外電子的運動狀態(tài)核外電子的排布規(guī)律表示方法原子光譜能量量子化能層能級原子軌道電子自旋原子結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)造原理電子排布式新的問題（1）核外電子在原子軌道中按照什么規(guī)律排布？（2）核外電子在原子軌道中的排布應(yīng)該如何表示？原子結(jié)構(gòu)（第四課時）年級：高二學(xué)科：化學(xué)（人教版）主講人：孫少陽學(xué)校：北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)年級：高二學(xué)科：化學(xué)（人教版）主講人：孫少陽學(xué)校：北京師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)原子結(jié)構(gòu)（第四課時）回顧：核外電子的運動狀態(tài)和排布規(guī)律實驗核外電子的運動狀態(tài)核外電子的排布規(guī)律表示方法原子光譜能量量子化能層能級原子軌道電子自旋原子結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)造原理電子排布式新的問題（1）核外電子在原子軌道中按照什么規(guī)律排布？（2）核外電子在原子軌道中的排布應(yīng)該如何表示？原子的軌道表示式

常用軌道表示式研究原子的核外電子在原子軌道中的排布?！?s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na原子的軌道表示式↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na用方框表示原子軌道。當(dāng)出現(xiàn)簡并軌道時，代表這些軌道的方框相連。在方框的下方用能級符號表示軌道所屬能級。

常用軌道表示式研究原子的核外電子在原子軌道中的排布。原子的軌道表示式↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na各軌道按照離核由近到遠，從左到右依次排列。

常用軌道表示式研究原子的核外電子在原子軌道中的排布?！?s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na用箭頭表示處于特定自旋方向的電子。原子的軌道表示式

常用軌道表示式研究原子的核外電子在原子軌道中的排布。練一練請寫出基態(tài)氫原子的軌道表示式。請寫出基態(tài)氫原子的軌道表示式?！?sH↓1sH練一練或請寫出基態(tài)氦原子可能的軌道表示式。核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律請寫出基態(tài)氦原子可能的軌道表示式。核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律↑↓1sHe↑↑1sHe或【排布規(guī)律I】泡利原理核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律1925年，泡利根據(jù)多電子原子的原子光譜正式提出泡利原理：

基態(tài)原子中的同一個原子軌道內(nèi)最多填充兩個電子，且二者的自旋方向相反。請寫出基態(tài)氦原子的軌道表示式。核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律↑↓1sHe

請寫出Li、Be、B的軌道表示式。練一練

請寫出Li、Be、B的軌道表示式。Li1s↑↓↑2sBe1s↑↓↑↓2sB1s↑↑↓↑↓2s2p練一練請寫出基態(tài)碳原子可能的軌道表示式。核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律請寫出基態(tài)碳原子可能的軌道表示式。核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓

2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓

2s【排布規(guī)律II】洪特規(guī)則核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律1925年，洪特根據(jù)多電子原子的原子光譜正式提出洪特規(guī)則：

基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是優(yōu)先以自旋平行的方式分別占據(jù)不同軌道。請寫出基態(tài)碳原子可能的軌道表示式。核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓

2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓

2s√

請寫出7～24號元素原子的軌道表示式。練一練

請寫出7～24號元素原子的軌道表示式。1s↑↑↓↑↓↑↑2s2pN1s↑↓↑↓↑↓↑↑2s2pO1s↑↓↑↓↑↓↑↓↑2s2pF1s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓2s2pNe↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na↑↓1s2s2p3s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Mg練一練

請寫出7～24號元素原子的軌道表示式?！?s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↓Al↑↓1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↑↑↓↑↓↑↓Si↑↓1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↑↑↑↓↑↓↑↓P練一練

請寫出7～24號元素原子的軌道表示式?！?s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↑↑↓↑↓↑↓S↑↓1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↓Cl↑↓1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Ar練一練

請寫出7～24號元素原子的軌道表示式?！?s2s2p3s3p4s

↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓K↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Ca↑↓1s2s2p3s3p4s

練一練

請寫出7～24號元素原子的軌道表示式。1s2s2p3s3p3d4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↓Sc1s2s2p3s3p3d4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↓Ti1s2s2p3s3p3d4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑↓V練一練

請寫出7～24號元素原子的軌道表示式。1s2s2p3s3p3d4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Cr↑↑↑↑1s2s2p3s3p3d4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑Cr↑↑↑↑↑練一練洪特規(guī)則特例*核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律

光譜實驗發(fā)現(xiàn)，能量相同的簡并軌道在全滿、半滿和全空條件時，體系能量較低，原子較穩(wěn)定。洪特規(guī)則特例*核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律3d4s↑↓Cr↑↑↑↑3d4s↑Cr↑↑↑↑↑只有一組全滿的簡并軌道有兩組半滿的簡并軌道

請寫出29Cu的價層電子的軌道表示式。練一練Cu的價層電子排布式：3d104s1

請寫出29Cu的價層電子的軌道表示式。3d4s↑Cu↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓練一練【排布規(guī)則III】能量最低原理核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能占據(jù)能量最低的原子軌道，使原子的整體能量最低。能量最低原理的補充核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律

實際上，整個原子的能量是由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個因素共同決定。能量最低原理的補充核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律

但當(dāng)相鄰能級能量差別不大時，有1～2個電子填入能量稍高的能級可能反而降低電子排斥能，進而使原子整體能量最低。例如所有副族元素的基態(tài)原子。核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律①泡利原理②洪特規(guī)則③能量最低原理（2）為什么基態(tài)氮原子的軌道表示式是而不是？想一想（1）為什么基態(tài)氦原子的電子排布是1s2而非1s12s1？（3）為什么基態(tài)K和Ca的價電子排布式是4s1和4s2，而不是3