第四章 物质结构与元素周期律（课件）《无机及分析化学基础》原子核外电子的运动状态和排布同步教学（ 科学出版社第二版）

第四章 物质结构 无机化学及化学分析 第一节 原子核外电子的运动状态 第二节 元素周期律与元素的基本性质 第三节 化学键 第四节 分子间作用力和氢键 目 录 第四章 物质结构 第一节 原子核外电子的运动状态 第四章 物质结构 核外电子的运动 核外电子的排布 核外电子的运动状态 电子层n，电子亚层l，电子云伸展方向m，电子自旋ms 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 第四章 物质结构 课堂讨论 世界由物质组成，物质由什么组成呢？ 原子 原子核 (99.9%) 核外电子(-) 质子(+) 中子 第一节 原子核外电子的运动状态 一、原子核外电子的运动 电子云（概率） 第一节 原子核外电子的运动状态 二、原子核外电子运动状态的描述 描述电子层能量高低次序和电子云离核远近的参数 （一）电子层(n) n 1 2 3 4 5 6 … 电子层(光谱学符号） K L M N O P… n越大，电子离核越远，能量越高。 第一节 原子核外电子的运动状态 二、原子核外电子运动状态的描述 确定电子云形状的量子数，并与电子能量有关 l 的取值 ： 0 1 2 3 …… n-1 角量子数(l) ： 0 1 2 3 4 5 电子亚层符号： s p d f g h 同一电子层中的 l 值越小，能级越低。 （二）电子亚层(l)和电子云的形状 第一节 原子核外电子的运动状态 二、原子核外电子运动状态的描述 （二）电子亚层(l)和电子云的形状 1～4电子层上的亚层 K层（n=1） s 亚层 L层（n=2） s、p 亚层 M层（n=3） s、p、d 亚层 N层（n=4） s、p、d、f 亚层 第一节 原子核外电子的运动状态 二、原子核外电子运动状态的描述 S电子云 P电子云 （二）电子亚层(l)和电子云的形状 第一节 原子核外电子的运动状态 二、原子核外电子运动状态的描述 用来描述电子云在空间伸展方向的参数。 m = 0，±1，±2……，±l n，l，m 3个量子数确定1个原子轨道（○或□）。 每一电子亚层所具有的轨道总数为2l+1。 （三）电子云的伸展方向(m) 第一节 原子核外电子的运动状态 二、原子核外电子运动状态的描述 描述电子在空间的自旋方向的参数 ms +1/2 顺时针运动 ↑ -1/2 逆时针运动 ↓ （四）电子的自旋(ms) n，l，m，ms4个量子数确定1个电子的运动状态。 课堂练习 1.下列各组量子数中，合理的一组是 （ ） A.n=3,l=1,m=+1,ms=+1/2 B.n=4,l=5,m=-1,ms=+1/2 C.n=3,l=3,m=+1,ms=-1/2 D.n=4,l=2,m=+3,ms=-1/2 A 电子层(n) 电子亚层(l) 电子云伸展方向(m) 电子自旋(ms) 取值条件 1，2，3，… ≥1的正整数 0，1，…，(n-1) ≥0的整数 受n的限制 0±1，…±l 整数，受l的限制 ±1/2 仅有两值 意义 电子出现最大概率区域离核的远近 电子云的形状 电子云的伸展方向 电子自旋方向 能量关系 主要因素 次要因素 与能量无关 与能量无关 四个量子数对比 第一节 原子核外电子的运动状态 三、原子核外电子的排布 能量最低原理(尽可能占据) 泡利不相容原理 洪特规则(等价轨道/简并轨道) 17Cl的电子排布式为：1s22s22p63s23p5 6C在原子轨道中的填充情况是 第一节 原子核外电子的运动状态 三、原子核外电子的排布 1s22s22p63s23p4 [Ne]3s23p4 16S 原子实 基态只有一种，激发态有多种。 遵循核外电子排布规律的原子，能量最低。 课堂练习 2.碳(6C)原子的基态电子构型为1s22s22px22py02pz0，违背了 （ ） A.能量最低原理 B.泡利(Pauli)不相容原理 C.洪特(Hund)规则 D.能量相近原理 C $$