資源簡介

(共20張PPT)
1.2 核外電子排布
一、基態原子的核外電子排布
Na
K
L
M
2
2s
2p
3d
1s
8
1
3s
3p
2
2
2
2
2
1
原則一：能量最低原理
基態原子核外電子總是盡可能先排布在能量最低的軌道上，然后由里及外依次排布在能量較高的軌道上。也可以說，核外電子遵循的排布規則使整個原子的能量處于最低狀態。
一、基態原子的核外電子排布
Na
K
L
M
2
2s
2p
3d
1s
8
1
3s
3p
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1
原則二：泡利不相容原理
一個原子軌道中最多只能容納兩個電子，且這兩個電子的自旋狀態不同。
He
↑↑
↑↓
一、基態原子的核外電子排布
Na
K
L
M
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2s
2p
3d
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3s
3p
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1
原則三：洪特規則
對于基態原子，核外電子在能量相同的原子軌道上排布時，將盡可能分占不同的原子軌道并且自旋狀態相同，使體系的總能量達到最低。
氮（N）
一、基態原子的核外電子排布
方法引導
核外電子排布的表示方法
1.電子排布式
2.軌道表示式
在ns、np、nd等符號的右上角用數字表示出電子的數目。
1s22s22p63s1
鈉
用方框表示一個原子軌道，用箭頭“↑”或“↓”來區別自旋狀態不同的電子。
鈉
一、基態原子的核外電子排布
為避免電子排布式書寫繁瑣，可把內層電子排布達到稀有氣體結構的部分用相應稀有氣體的元素符號外加“[　]”表示。
簡化電子排布式
簡化軌道表示式
一、基態原子的核外電子排布
為避免電子排布式書寫繁瑣，可把內層電子排布達到稀有氣體結構的部分用相應稀有氣體的元素符號外加“[　]”表示。
簡化電子排布式
簡化軌道表示式
一、基態原子的核外電子排布
19～36號元素基態原子的核外電子排布
一、基態原子的核外電子排布
構造原理
為了使整個原子體系的能量最低，隨著原子序數的遞增，基態原子的"外層電子"按照箭頭的方向依次排布在各原子軌道上∶
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、 6s……
電子填滿了一個能級，開始填入下一個能級。
一、基態原子的核外電子排布
寫出Mn元素（25號）基態原子的電子排布式和軌道表示式。
1s22s22p63s23p63d54s2
電子按構造原理順序在原子軌道上排布，但書寫電子排布式或軌道表示式時，應按電子層數由小到大的順序書寫。
排布順序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p
書寫順序：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p
一、基態原子的核外電子排布
1s22s22p63s23p63d44s2
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d94s2
鉻Cr：
銅Cu：
半滿
全滿
寫出Cr、Cu元素基態原子的電子排布式和軌道表示式。
24
29
洪特通過分析光譜實驗的結果指出，能量相同的原子軌道在全充滿（如 d10）、半充滿（如 d5）和全空（如 d0）狀態時，體系的能量較低。 ——洪特規則的特例(沒有普適性)
二、核外電子排布與元素周期表
請觀察元素周期表的輪廓圖，分析討論原子的核外電子排布與元素周期表中周期、族的劃分有什么內在聯系
二、核外電子排布與元素周期表
1.核外電子排布與周期的劃分
將能量相近的原子軌道歸為一組，所得到的能級組按照能量從低到高的順序與與元素周期表中的7個周期相對應。不同能級組之間的能量差較大，同一能級組內能級之間的能量差較小。
鮑林原子軌道近似能級圖
第一周期
第6周期
二、核外電子排布與元素周期表
1.核外電子排布與周期的劃分
周期序數 對應能級 原子軌道數 最多容納電子數 價電子排布式 元素種數
ⅠA族 0族 1 1s 1 2 1s1 1s2 2
2 2s、2p 4 8 2s1 2s22p6 8
3 3s、3p 4 8 3s1 3s23p6 8
4 4s、3d、4p 9 18 4s1 4s24p6 18
5 5s、4d、5p 9 18 5s1 5s25p6 18
6 6s、4f、5d、6p 16 32 6s1 6s26p6 32
7 7s、5f、6d、7p 16 32 7s1 7s27p6 32
總結
(1)周期序數＝電子層數。
(2)本周期包含的元素種數＝對應能級組所含原子軌道數的2倍＝對應能級組最多容納的電子數。
二、核外電子排布與元素周期表
1.核外電子排布與周期的劃分
價電子：
最外能級組中那些有可能參與化學反應的電子。
（1）主族元素原子價電子只包括最外層電子。
（2）過渡元素原子價電子除最外層電子外，還包括次外層的部分電子，甚至倒數第三層的電子。
基態鐵原子的價電子排布式：
基態氯原子的價電子排布式：
3s23p5
3d64s2
二、核外電子排布與元素周期表
1.核外電子排布與周期的劃分
練一練：
1. 某元素原子價電子排布式為3d54s2，其應在第(　　)周期
2. 某元素原子價電子排布式為5s25p5，其應在第(　　)周期
3. 某元素原子價電子排布式為5f57s2，其應在第(　　)周期
4. 某元素原子價電子排布式為2s2，其應在第(　　)周期
4
5
7
2
最外層電子所在軌道處于第n電子層時，該原子所屬元素通常屬于第n周期。
二、核外電子排布與元素周期表
關于原子中電子的能級高低，我國化學家徐光憲對這一問題也進行過深入的研究，提出判斷外層電子能級高低的（n+0.7 ）規則。其中n就是代表電子層的量子數， 是用于描述電子運動狀態的另一個量子數，對于s、p、d、f能級， 分別取 0、1、2、3。就原子的外層電子來說，（n+0.7 ）越大，則能級越高。將（n+0.71）值的第一位數字相同的能級合并為一組，稱為"能級組"。例如，4s、3d和4p的（n+0.71）依次等于4.0、4.4和4.7，它們的第一位數字都是 4，故都屬于第四能級組。由此，徐光憲做出與鮑林相同的能級排序和能級組劃分。值得注意的是，不同原子的原子軌道能級順序不盡相同，并不存在一個普適的能級順序，不論是鮑林還是徐光憲所列出的能級順序都只有近似意義。
徐光憲外層電子能級順序與能級組
資料在線
二、核外電子排布與元素周期表
2.核外電子排布與族的劃分
ns 或 nsnp
二、核外電子排布與元素周期表
2.核外電子排布與族的劃分
分區 價電子排布 元素分布
s區 ns1～2 ⅠA、ⅡA族、He
p區 ns2np1～6 ⅢA族～ⅦA族、0族(He除外)
d區 (n－1)d1～9ns1～2(Pd除外) ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(鑭系、錒系除外)
ds區 (n－1)d10ns1～2 ⅠB族、ⅡB族
f區 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 鑭系、錒系
各區元素的原子最外層電子排布特點
二、核外電子排布與元素周期表
2.核外電子排布與族的劃分
練一練：
1. 某元素原子價電子排布式為3d54s2，其應在第(　　 )族
2. 某元素原子價電子排布式為5s25p5，其應在第(　　 )族
3. 某元素原子價電子排布式為5f57s2，其應在第(　　 )族
4. 某元素原子價電子排布式為1s2，其應在第(　　 )族
5. 某元素原子價電子排布式為4d105s1，其應在第(　　 )族
6. 某元素原子價電子排布式為3d74s2，其應在第(　　 )族
ⅦB
ⅦA
ⅢB
0
ⅠB
Ⅷ
先看價電子排布，再看價電子數目

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