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第一節 原子結構（第二課時）
回顧舊知
能層——核外電子按能量不同分為不同能層。
符號為K、L、M、N、O、P、Q等。
能級——同一能層的電子，分成不同能級。
符號為s、p、d、f。
新知講解
分光鏡——光譜儀——光譜實驗結果——構造原理
構造原理
新知講解
以光譜學事實為基礎,從氫開始,隨核電荷數遞增,新增電子填入能級的順序稱為構造原理。
Q
P
O
N
M
L
K
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
構造原理
新知講解
電子排布式
新知講解
用數字在能級符號右上角表明該能級上排布的電子數的式子。
氫 H 氦 He
1s1
1s2
碳 C 氖 Ne
1s22s22p2
1s22s22p6
學習任務一
請寫出1到18號元素的基態原子的電子排布式
學習任務一 書寫電子排布式
電子排布式
新知講解
鉀 K 1s22s22p6 3s23p6 4s1
鈣 Ca 1s22s22p6 3s23p6 4s2
為什么沒有電子排在3d能級？
隨核電荷數遞增，電子并不總是填滿一個能層
后再開始填入下一個能層的。從第三能層開
始，不同能層的能級出現“能級交錯” 現象。
Q
P
O
N
M
L
K
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
新知講解
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p ……
“能級交錯”
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p ……
能層
能級
電子排布式
新知講解
21號鈧（Sc）的基態原子電子排布式：
1s22s22p63s23p63d14s2
填充順序：以構造原理為指導
書寫順序：能層序數從低到高
1s22s22p63s23p64s23d1
×
新知講解
K：1s22s22p63s23p64s1
Cl：1s22s22p63s23p5
把內層電子達到稀有氣體元素原子結構的部分以相應稀有氣體的元素符號外加方括號的形式表示。
新知講解
例如K：1s22s22p63s23p64s1 簡寫為[Ar]4s1。
Cl：1s22s22p63s23p5 簡寫為 [Ne]3s23p5
學習任務二
請仿照與鉀原子和氯原子的簡化電子排布式，寫出O和Si原子的簡化電子排布式。
O [He]2s22p4
Si [Ne]3s23p2
把內層電子達到稀有氣體元素原子結構的部分以相應稀有氣體的元素符號外加方括號的形式表示。
新知講解
例如K：1s22s22p63s23p64s1 簡寫為[Ar]4s1。
Cl：1s22s22p63s23p5 簡寫為 [Ne]3s23p5
請找出與鉀原子和氯原子化合價相關的電子。
鉀原子的價層電子排布式 4s1
氯原子的價層電子排布式 3s23p5
學習任務三
請查閱書末元素周期表中價層電子排布。
請找出主族元素和過渡元素的價電子層的特征。
P基態原子的價層電子排布式： 3s23p3
Zn基態原子的價層電子排布式：3d104s2
新知講解 價層電子排布式
主族元素的價層電子排布就是其最外層電子排布，而過渡元素的價層電子排布可能包括最外層s電子、次外層的電子，甚至倒數第三層的f電子。
Cr基態原子的價層電子排布式：3d54s1
Cu基態原子的價層電子排布式：3d104s1
這樣的電子排布符合構造原理么？
新知講解
不符合。構造理論是一個思維模型，作為一個理論模型，構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。
引入
原子結構模型的演變
玻爾原子模型 電子分層排布模型
(1913年)
1926 年玻爾原子模型被量子力學推翻。
宏觀物體 微觀粒子
質量 很大 很小
速度 較慢 速度很快（接近光速）
速度和位置不可同時測定
位置 可測 軌跡 可描述 （畫圖或函數描述） 不可確定
宏觀物體與微觀粒子運動的不同
新知講解
量子力學指出，一定空間運動狀態的電子并不在玻爾假定的線性軌道上運行，而在核外空間各處都可能出現，但出現的概率不同，可以算出它們的概率密度(ρ)分布。
概率密度：ρ=
表示電子在某處出現的概率
表示該處的體積
新知講解
新知講解
氫原子的電子云
x
y
z
s電子的電子云
電子出現的概率約為90%的空間圈出來
s電子的電子云輪廓圖
圖1-9同一原子的s電子的電子云輪廓圖
新知講解
電子云
所有原子的任一能層的s電子的電子云形狀一 致，均為球形。
能層越高，s電子的電子云半徑越大。
y
x
z
y
x
z
y
x
z
y
z
x
pz
z
y
x
py
z
y
x
px
Pz、Py、Px的電子云輪廓圖
Pz、Py、Px的電子云
新知講解
電子云
無論2p、3p還是4p…..都有3個相互垂直的電子云(3種空間伸展方向)，分別稱為Px、Py、Pz。
新知講解
電子云
同一能層中px、py、pz的能量相同。
量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態稱為一個原子軌道。
常用電子云輪廓圖的形狀和取向來表示原子軌道的形狀和取向。
新知講解
原子軌道
歸納總結
1、構造原理
2、電子排布式
3、宏觀物體與微觀粒子運動的不同
4、電子云與電子云輪廓圖
5、原子軌道
謝謝

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