原子核外电子分布精品文稿.ppt

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1、原子核外电子分布第1页，本讲稿共12页电子层（n）n 1n 2n 3n 4KLMN电子亚层1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f亚层轨道数1131351357亚层电子最大容量2262610261014电子层轨道数（n2）14916电子层最大容量（2n2）281832答：答：返回返回下页下页上页上页首页首页第2页，本讲稿共12页2能量最低原理能量最低原理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

2、似能级图 返回返回下页下页上页上页首页首页第3页，本讲稿共12页 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 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 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

3、子层序数增大而升高。返回返回下页下页上页上页首页首页第4页，本讲稿共12页 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，4

4、d，5p6s，4f，5d，6p7s，5f，6d，7p（见图（见图1-6）返回返回下页下页上页上页首页首页第5页，本讲稿共12页图图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 返回返回下页下页上页上页首页首页第6页，本讲稿共12页 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 用原子实表示式可简化表示核外电子分布。用原子实表示式可简化表示核外电子分布。例如例如 7N He2s22p3 17Cl Ne3s23p5 20Ca

5、 Ar4s2 25Mn Ar3d54s2 20Ca 1s22s22p63s23p64s2 25Mn 1s22s22p63s23p63d54s2 返回返回下页下页上页上页首页首页第7页，本讲稿共12页 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）分布称为价电子构型（或价层电子构型、价电子层结构）。称为价电子构型（或价层电子构型、价电子层结构）。主族元素的价电子为主族元素的价电子为 ns12np16例如例如:7N 2s22p320Ca 4s235Br 4s24p526Fe 3d64s2 副族元素为副族元素为 （n1）d110ns12（镧系和锕系元素除外）

6、。（镧系和锕系元素除外）。返回返回下页下页上页上页首页首页第8页，本讲稿共12页3洪德规则洪德规则洪德规则洪德规则 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8 8O O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。返回返回下页下页上页上页首页首页第9页，本讲稿共12页 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、

7、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德规则特例。因为这样分布符合洪德规则特例。返回返回下页下页上页上页首页首页第10页，本讲稿共12页二、基态原子的电子分布二、基态原子的电子分布二、基态原子的电子分布二、基态原子的电子分布周期

8、原子序数元素符号元素名称电 子 层12341s2s2p3s3p3d4s4p4d4f419K钾22626120Ca钙22626221Sc钪226261222Ti钛226262223V钒226263224Cr铬226265125Mn锰226265226Fe铁226266227Co钴226267228Ni镍226268229Cu铜2262610130Zn锌2262610231Ga镓22626102132Ge锗22626102233As砷22626102334Se硒22626102435Br溴22626102536Kr氪226261026返回返回下页下页上页上页首页首页第11页，本讲稿共12页 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：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。返回返回下页下页上页上页首页首页第12页，本讲稿共12页