内容正文:
第1章 原子结构与元素性质
第2节 原子结构与元素周期表
鲁科版2019选修二物质结构与性质
第1课时 基态原子的核外电子排布
基态原子的核外电子排布
19~36号元素基态原子的核外电子排布
知识点一
知识点二
温故知新
回顾1~18号元素原子结构示意图,思考基态原子的核外电子排布规律有哪些?
1、核外电子在距核由近到远,能量由低到高的电子层依次排列,先排满K层,再排L层。
2、每个电子层最多容纳的电子数为2n2(n为电子层数)。
3、最外层电子数不超过8个(K为2个),次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。
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基态原子:所有原子轨道中的电子还没有发生跃迁的原子,此时整个原子能量处于最低。
一、基态原子的核外电子排布
思考:氢原子核外的一个电子如何排布?
核外电子在排布时优先占据能量较低的电子层,氢原子核外的一个电子应该排在1s轨道上。
电 子 层 一 二 三 四 五
轨 道 类 型 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p……n
能 量 低 高
能量最低原理
电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道
思考:氦原子有两个电子,按照能量最低原理,这两个电子都应当排布在1s原子轨道上,这两个电子在1s轨道上是怎样排布的?
泡利通过总结诸多光谱实验事实确定,基态氦原子的电子排布只能说自旋方向相反!
自旋方向相同
自旋方向相反
或
√
泡利不相容原理: 一个原子轨道最多只能容纳两个电子,且这两个电子的自旋相反。
试着说一说:为什么第一层最多 只能容纳2个电子,第二层最多只能容纳8个电子?
写一写:基态碳原子的电子排布式。思考:基态碳原子核外的2p能级上的两个电子应当采取怎样的排布方式?
电子排布式与轨道表示式
电子排布式是表示原子核外电子排布的一种图示。根据能量最低原理按轨道能级进行排序,进而在ns、np、nd等符号的右上角用数字表示出电子的数目,如锂原子的电子排布式为1s22s1。
轨道表示式用方框(或小圆圈、短线)表示一个原子轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子,如锂原子的轨道表示式为
方法导引
1s 2s
2p
态碳原子的电子排布式:1s22s22p2
2p能级上的两个电子可能排布方式:
2p
2p
?
洪特在研究了大量原子光谱后确定,基态碳原子的排布
3p3s
2p2s
1s
洪特规则
在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同
小结:
基态原子核外电子的排布所遵循的基本规则
(1)、能量最低原理
电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道
(2)、泡利不相容原理
每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子
(3)、洪特规则
在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同
写一写:11~18号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式
基态原子电子排布式的一般方法和思路:
①确定原子序数;
②按照能量最低原理将电子排布在能量由低到高的原子轨道上;
③排布时遵循泡利不相容原理、洪特规则。
小试牛刀:写出基态钾原子的电子排布式,根据能量由低到高的顺序写出各原子轨道。
基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序
基态钾原子的电子排布式:
1s22s22p63s23p64s1
构造原理
学以致用:
(1) 某元素2p能级上有3个电子,这三个电子为什么
按 方式排布,而不按 方式排布?
(2)核电荷数为20的基态钙原子的电子排布为什么是1s22s22p63s23p64s2,而不是1s22s22p63s23p63d2 ?
二、19~36号元素基态原子的核外电子排布
【活动探究】
尝试写出19~36号元素K~Kr的原子的核外电子排布式。
钾K:1s22s22p63s23p64s1;
钙Ca:1s22s22p63s23p64s2;
铬Cr:1s22s22p63s23p63d54s1;
铁Fe:1s22s22p63s23p63d64s2;
钴Co:1s22s22p63s23p63d74s2;
铜Cu:1s22s22p63s23p63d104s1;
锌Zn:1s22s22p63s23p63d104s2;