内容正文:
CHEMISTRY
2.1.2原子核外电子的排布
选修二·专题二
理解原子核外电子排布的构造原理
学会电子排布式与轨道表示式
认识电子跃迁与原子光谱
学习目标
课前回顾
原子核外电子的运动状态可以怎么描述?
核外电子运动
电子层
原子轨道
电子自旋
01
原子核外电子排布的构造原理
一、原子核外电子排布的构造原理
1.概念:
科学家经过研究发现,电子是按顺序填充的,填满一个能级之后再填下一个能级,这种规律称为构造原理。
2.轨道能量排列顺序
“能级交错”现象
排布遵循两个原理一个规则
一、原子核外电子排布的构造原理
原子核外电子先占据能量低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道,这样使整个原子处于能量最低的状态,从而满足能量最低原理。
4.构造原理的规则
①能量最低原理
能量升高
能量升高
7
6
5
4
3
2
1
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
核
外
电
子
填
充
顺
序
图
1s---2s---2p---3s---3p--4s--3d—4p--5s--4d---5p---6s---4f---5d---6p---7s---5f—6d
各轨道的能量高低顺序:
ns<(n-2)f<(n-1)d<np
4.构造原理的规则
②泡利不相容原理
每个原子轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子。
每一种运动状态的电子只有一个。
由于每一个原子轨道包括两种运动状态,所以每一个原子轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。
因为s、p、d、f轨道的原子轨道数分别为1,3,5,7个,所以s、p、d、f各原子轨道分别最多能容纳2,6,10,14个电子。
01
02
03
③洪特规则
原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占在不同的原子轨道上,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低,这个规则称为洪特规则。
写出基态碳原子可能的轨道表示式
② C
1s
↑↑
↑↓
↑↓
2s
2p
① C
1s
↑↓
↑↓
↑↓
2s
2p
2p
③ C
↑
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
④ C
↓
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
√
洪特规则特例
光谱实验发现,能量相同的原子轨道在全满、半满和全空条件时,
体系能量较低,原子较稳定。
相对稳定的状态
全充满:p6、d10、f14
半充满:p3、d5、f7
全空:p0、d0、f0
02
电子排布式与轨道表示式
一、电子排布式
1.含义
将能级所容纳的电子数标在该能级符号的右上角,并将电子层低的能级写在左边,得到的式子为电子排布式。
Na
1s22s22p63s1
能层 K L M N
最多电子数
能级
填充电子数
+11
2
8
1
提问
请写出25Mn和35Br的电子排布式和原子结构示意图
方法总结:1.主族元素:0族元素加法或改写法
2.先写内层最外层,再写次外层
3.先写各能层能级电子排布,再分层书写结构示意图
❤最外层最多只能容纳 8 个电子(K层为最外层时不能超过 2 个),次外层不超过 18 个,倒数第三层不超过 32 个。
二、简化电子排布式
1.含义
可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”
Na
1s22s22p63s1
熟记0族元素的原子序数
→[Ne]3s1
元素
名称 元素
符号 原子序数 各电子层的电子数
K
1 L
2 M
3 N
4 O
5 P
6 最外层电子数
氦 He 2 2 2
氖 Ne 10 2 8 8
氩 Ar 18 2 8 8 8
氪 Kr 36 2 8 18 8 8
氙 Xe 54 2 8 18 18 8 8
氡 Rn 86 2 8 18 32 18 8 8
O :
Si :
Fe :
二、简化电子排布式
试写出8O、 14Si 、26Fe的简化电子排布式。
[He] 2S22P4
[Ne]3S23P2
[Ar]3d64S2
学以致用
元素
名称 元素
符号 原子序数
氦 He 2
氖 Ne 10
氩 Ar 18
氪 Kr 36
氙 Xe 54
氡 Rn 86
1.含义
二、轨道表示式(电子排布图)
轨道表示式又称电子排布图,即将每一个原子轨道用一个方框表示,在方框内标明基态原子核外电子分布的式子,是表述电子排布的一种图式。
↑↓
1s 2s 2p 3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
1s22s22p63s1
Na
各轨道按照离核由近到远,从左到右依次排列。
方框(也可用圆圈)表