原子核外电子分布.ppt

第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布一、基态原子电子分布规律一、基态原子电子分布规律1 1泡利不相容原理泡利不相容原理一个原子轨道，最多只能容纳两个自旋相反的电子一个原子轨道，最多只能容纳两个自旋相反的电子。即即 或或 填写下表填写下表电子层电子层（n）n 1n 2n 3n 4KLMN电子亚层电子亚层1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f亚层轨道数亚层轨道数亚层电子最大容量亚层电子最大容量电子层轨道数电子层轨道数电子层最大容量电子层最大容量第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布电电子子层层（n）n 1n 2n 3n 4KLMN电电子子亚层亚层1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f亚层轨亚层轨道数道数1131351357亚层电亚层电子最大容量子最大容量2262610261014电电子子层轨层轨道数（道数（n2）14916电电子子层层最大容量（最大容量（2n2）281832答：答：第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布2 2能量最低原理能量最低原理 基态原子核外电子分布总是尽先占据能级最低（见图基态原子核外电子分布总是尽先占据能级最低（见图1-5）的轨道，使系统能量处于最低状态。）的轨道，使系统能量处于最低状态。图图1-5 鲍林的原子轨道近似能级图鲍林的原子轨道近似能级图 第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布 根据图根据图1-5，总结不同电子层的同类亚层，能级，总结不同电子层的同类亚层，能级变化顺序；同一电子层的不同亚层，能级变化顺序。变化顺序；同一电子层的不同亚层，能级变化顺序。查一查：查一查：答：答：根据鲍林能级图，可以总结出根据鲍林能级图，可以总结出 不同电子层的同类亚层，其能级随电子层序数增大而升高不同电子层的同类亚层，其能级随电子层序数增大而升高。E1sE2sE3sE4s；E2pE3pE4pE5p 相同电子层的不同亚层，其能级随亚层序数增大而升高。相同电子层的不同亚层，其能级随亚层序数增大而升高。E3sE3pE3d；E4sE4pE4dE4f 第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布 在多电子原子中，由于电子间的相互作用，引起某些在多电子原子中，由于电子间的相互作用，引起某些电子层较大的亚层，其能级反而低于某些电子层较的小亚电子层较大的亚层，其能级反而低于某些电子层较的小亚层，这种现象称为层，这种现象称为“能级交错能级交错”。例如。例如 E4sE3d；E5sE4d；E6sE4fE5d；E7sE5fE6d 根据能量最低原理和近似能级图，确定基态多电子原根据能量最低原理和近似能级图，确定基态多电子原子核外电子的分布顺序如下：子核外电子的分布顺序如下：1s 2s，2p3s，3p 4s，3d，4p 5s，4d，5p6s，4f，5d，6p7s，5f，6d，7p（见图（见图1-6）第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布图图1-6 基态原子核外电子分布顺序基态原子核外电子分布顺序 第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布 电子分布式电子分布式（又称电子结构式（又称电子结构式）能清楚表示基态多电）能清楚表示基态多电子原子核外电子分布。子原子核外电子分布。例如例如 7N 1s22s22p3 17Cl 1s22s22p63s23p5 20Ca 1s22s22p63s23p64s2 25Mn 1s22s22p63s23p63d54s2 用用原子实表示式原子实表示式可简化表示核外电子分布。可简化表示核外电子分布。例如例如 7N He2s22p3 17Cl Ne3s23p5 20Ca Ar4s2 25Mn Ar3d54s2 第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布 价电子价电子（原子中能参与反应形成化学键的电子）分布（原子中能参与反应形成化学键的电子）分布称为称为价电子构型价电子构型（或价层电子构型、价电子层结构）。（或价层电子构型、价电子层结构）。主主族元素的价电子为族元素的价电子为 ns12np16例如例如:7N 2s22p320Ca 4s2副族元素为副族元素为 （n1）d110ns12（镧系和锕系元素除外）。（镧系和锕系元素除外）。35Br 4s24p526Fe 3d64s2 第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布3洪德规则洪德规则 在等价轨道上分布的电子，将尽可能分占不同的轨，且在等价轨道上分布的电子，将尽可能分占不同的轨，且自旋相同。此即自旋相同。此即洪德规则洪德规则。例如，基态例如，基态N原子核外电子分布的轨道表示式为原子核外电子分布的轨道表示式为 1s 2s 2p 7N 写出基态写出基态8O原子核外电子分布的原子核外电子分布的轨道表示式。轨道表示式。第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布 等价轨道处于全充满（等价轨道处于全充满（p6、d10、f14）、半充满（）、半充满（p3、d5、f7）和全空（）和全空（p0、d0、f0）状态时，具）状态时，具有较低的能量，比较稳定。有较低的能量，比较稳定。1s 2s 2p 答：答：洪德规则的特例：洪德规则的特例：24Cr的核外电子分布式是的核外电子分布式是Ar3d54s1，而不是，而不是Ar3d44s2；29Cu的核外电子分布式是的核外电子分布式是Ar3d104s1，而不是而不是Ar3d94s2，为什么？，为什么？答：答：因为这样分布符合洪因为这样分布符合洪德规则特例。德规则特例。第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布二、基态原子的电子分布二、基态原子的电子分布（见表（见表1-1）表表1-1 原子序数为原子序数为1936的基态原子核外电子分布的基态原子核外电子分布 周期周期原子序数原子序数元素符号元素符号元素名称元素名称电电 子子 层层12341s2s2p3s3p3d4s4p4d4f419K钾钾22626120Ca钙钙22626221Sc钪钪226261222Ti钛钛226262223V钒钒226263224Cr铬铬226265125Mn锰锰226265226Fe铁铁226266227Co钴钴226267228Ni镍镍226268229Cu铜铜2262610130Zn锌锌2262610231Ga镓镓22626102132Ge锗锗22626102233As砷砷22626102334Se硒硒22626102435Br溴溴22626102536Kr氪氪226261026第一章第一章 物质结构基础物质结构基础帮助帮助返回返回下页下页上页上页 1 12 2 原子核外电子分布原子核外电子分布 原子失去电子的顺序并不是核外电子分布的逆过程，原子失去电子的顺序并不是核外电子分布的逆过程，而是而是按电子层从外到内的顺序依次进行按电子层从外到内的顺序依次进行的。的。说明：说明：例如例如 26Fe2+的核外电子分布是的核外电子分布是 Ar3d6 而不是而不是 Ar3d44s2。请写出请写出25Mn2+核外电子分布的原核外电子分布的原子实表示式。子实表示式。答：答：25Mn2+Ar3d5。