t第一节原子结构（2）.ppt

2010-12-28复习构造原理复习构造原理7s7s5f5f6d6d7p7p6s6s4f4f5d5d6p6p5s5s4d4d5p5p4s4s3d3d4p4p3s3s3p3p2s2s2p2p1s1s能级能级7 76 65 54 43 32 21 1n+ln+l三、能量最低原理、基态与激发态、光谱三、能量最低原理、基态与激发态、光谱1.1.能量最低原理能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低的状态，简称能量最低原理。量处于最低的状态，简称能量最低原理。（3 3）基态与激发态的关系）基态与激发态的关系 2.2.基态与激发态、光谱基态与激发态、光谱（1 1）基态原子）基态原子：处于最低能量的原子叫基态：处于最低能量的原子叫基态原子。原子。（2 2）激发态原子）激发态原子：当基态原子的电子吸收能量：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子。子。基态原子基态原子激发态原子激发态原子吸收能量吸收能量释放能量释放能量1s22s22p63s2 1s22s22p63s13p1 吸收能量吸收能量释放能量释放能量例如例如（4 4）原子光谱）原子光谱:不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收吸收或或释放释放不同频率的光，可以用光谱仪摄取不同频率的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的各种元素的电子的吸收光谱吸收光谱或或发射光谱发射光谱，总称，总称为为原子光谱原子光谱。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱 处于处于基态基态和低激发态的和低激发态的原子原子或分子吸收具有连续或分子吸收具有连续分布的某些波长的光而跃迁到各激发态，形成了按波分布的某些波长的光而跃迁到各激发态，形成了按波长排列的暗线或暗带组成的光谱称为长排列的暗线或暗带组成的光谱称为吸收光谱吸收光谱（5 5）光谱分析：）光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。线来鉴定元素，称为光谱分析。化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等在与含量等（6 6）光谱分析的应用：光谱分析的应用：通过原子光谱发现许多元素。通过原子光谱发现许多元素。如：铯（如：铯（18601860年）和铷（年）和铷（18611861年），其光谱中年），其光谱中有特征的篮光和红光。有特征的篮光和红光。又如：又如：18681868年科学家们通过太阳光谱的分析发年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。现了稀有气体氦。1.下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的2.2.下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图其中图_是原子由基态转化为激发是原子由基态转化为激发态时的光谱，图态时的光谱，图_是原子由激发态是原子由激发态转化为基态时的光谱。不同元素的原子光谱上转化为基态时的光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。素的吸收光谱和发射光谱连接。四、电子云与原子轨道四、电子云与原子轨道（1 1）电子云）电子云电子在原子核外出现的概率密度分布图。电电子在原子核外出现的概率密度分布图。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。子云是核外电子运动状态的形象化描述。（2 2）原子轨道）原子轨道电子云的轮廓图称为原子轨道电子云的轮廓图称为原子轨道概率分布图概率分布图(电子云电子云)电子云轮廓图的制作过程电子云轮廓图的制作过程原子轨道原子轨道s s能级的原子轨道图能级的原子轨道图nsns能级的各有能级的各有1 1个轨道个轨道,呈球形呈球形p p能级的原子轨道图能级的原子轨道图npnp能级的各有能级的各有3 3个轨道个轨道,呈哑铃形，呈哑铃形，3 3个轨道相互垂直。个轨道相互垂直。五、原子核外电子排布规律五、原子核外电子排布规律（1）能量最低原理）能量最低原理（2）泡利）泡利(不相容不相容)原理原理 在同一个原子里，不存在四个方面的运在同一个原子里，不存在四个方面的运动状态完全相同的电子动状态完全相同的电子电子优先占据能量较低的轨道电子优先占据能量较低的轨道 1 1个原子轨道里个原子轨道里最多最多只能容纳只能容纳2 2个电子，个电子，且自旋方向相反且自旋方向相反 运动状态四个方面应该叫做四个量子数运动状态四个方面应该叫做四个量子数 这四个量子数这四个量子数分别是主量子数（能层），角量子数（能级），磁量子分别是主量子数（能层），角量子数（能级），磁量子数（轨道），自旋量子数（自旋状态）。数（轨道），自旋量子数（自旋状态）。（3 3）洪特规则）洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是时，总是优先单独占据一个轨道优先单独占据一个轨道，而且，而且自旋方向相同自旋方向相同 当同一能级的电子排布为当同一能级的电子排布为全充满全充满、半充、半充满状态时具有较低的能量和较大的稳定性满状态时具有较低的能量和较大的稳定性轨道表示式轨道表示式写出基态铜原子的电子排布式、轨道表示式写出基态铜原子的电子排布式、轨道表示式写出写出Fe、Fe2+、Fe3+的电子排布式的电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d61s22s22p63s23p63d5 FeFe2+Fe3+1s22s22p63s23p63d104s129Cu1s 2s2p3s3p3d4s3d全满全满1.1.写出写出K K、CrCr、BrBr的核外电子排布式、轨的核外电子排布式、轨道表示式、价电子（特征）排布式、价道表示式、价电子（特征）排布式、价电子轨道表示式、原子结构示意图。电子轨道表示式、原子结构示意图。K1S22S22P63S23P64S14s电子排布式电子排布式轨道表示式轨道表示式价电子（特征）排布式价电子（特征）排布式4s11s 2s2p3s3p4s价电子轨道表示式价电子轨道表示式原子结构示意图原子结构示意图+192 8 8 12.2.以下是表示铁原子和铁离子的以下是表示铁原子和铁离子的3 3种不同化学用种不同化学用语。语。结构示意图结构示意图电子排布式电子排布式电子排布图电子排布图（轨道表示式）（轨道表示式）铁原子铁原子铁离子铁离子1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d5 3.3.判断下列原子的电子排布式是否正确；如判断下列原子的电子排布式是否正确；如不正确，说明它违反了什么原理？不正确，说明它违反了什么原理？（1 1）AlAl：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 13p3p2 2 （2 2）ClCl：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p5 5（3 3）S S：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s3 33p3p3 3 （4 4）K K：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d1 1(5)(5)2424CrCr：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d4 44s4s2 2正确正确泡利原理泡利原理洪特规则洪特规则能量最低原理能量最低原理能量最低原理能量最低原理4.4.基态碳原子的基态碳原子的最外能层最外能层的各能级中，电子排的各能级中，电子排布的方式正确的是（布的方式正确的是（）A B C D5.5.基态原子的基态原子的4s4s能级中只有能级中只有1 1个电子的元素个电子的元素共有（共有（）A A1 1种种 B B2 2种种 C C3 3种种 D D8 8种种CC6.6.已知锰的核电荷数为已知锰的核电荷数为2525，以下是一些同学绘制，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式（即电子排的基态锰原子核外电子的轨道表示式（即电子排布图），其中最能准确表示基态锰原子核外电子布图），其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是运动状态的是(）A B C DD7.7.若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为布为4d4d1 15s5s2 2，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()()A A该元素原子处于能量最低状态时，原子中共该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有有3 3个未成对电子个未成对电子B B该元素原子核外共有该元素原子核外共有5 5个电子层个电子层 C C该元素原子的该元素原子的M M能层共有能层共有8 8个电子个电子 D D该元素原子最外层共有该元素原子最外层共有3 3个电子个电子B8.8.由由下下列列微微粒粒的的最最外外层层电电子子排排布布，能能确确定定形形成成该微粒的元素在周期表中的位置的是（该微粒的元素在周期表中的位置的是（）A A1s1s2 2 B B3s3s2 23p3p1 1 C C2s2s2 22p2p6 6 D Dnsns2 2npnp3 3 B