-自己做-第一章-节-原子结构-能级交错-轨道课件

课程标准：电离能、电负性原子核外电子的跃迁价层电子对互斥模型σ键和л键手性分子等电子原理金属晶体的基本堆积模型晶格能1课程标准：1谢谢大家

请提宝贵意见！《原子结构》2谢谢大家

请提宝贵意见！《原子结构》231803一、人类对原子结构的认识历史331803一、人类对原子结构的认识历史3近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型4近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型（1）能层（即电子层）能层：按原子核外电子能量的差异，可以将核外电子分为不同的能层．即电子层。二、能层与能级5（1）能层（即电子层）二、能层与能级5按距核远近划分壳层——能层(电子层)n越大，离核距离越远电子能量越高不同能层的能量的变化不连续，是量子化的。n＝1、2、3、4、5、6、7符号K、L、M、N、O、P、Q6按距核远近划分壳层n越大，离核距离越远电子能量越高不同能层的规定，任一能层的能级总是从s能级开始，依次称p、d、f、g能级……能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…最多

电子

数2262610261014(2)能级:在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可能不同，可以将它们分为不同的能级．（即亚层）。第三能层有3个能级分别为

。”能层是楼层，能级是楼梯的阶级”7规定，任一能层的能级总是从s能级开始，依次称p、d、f、能层12345…n符号KLMNO…最多电子数2×122×222×322×422×522n2

8能层12345…n符号KLMNO…最多电子数2×122×22能层n(电子层)符号1234567KLMNOPQ包含能级(电子亚层)s、p、dss、ps、p、d、fs、p、d、f…s、p、d、f…s、p、d、f…能级表示方法1s2s、2p3s、3p、3d…………能层与能级9能层n符号12342.不同能层，相同能级1.相同能层，不同能级—按s、p、d、f顺序递增如:Ens<Enp<End<Enf—能量高低由n决定如：E1s<E2s<E3s……E2p<E3p<E4p……E3d<E4d<E5d……102.不同能层，相同能级1.相同能层，不同能级—按构造原理1s---2s---2p---3s---3p---4s----3d--4p---5s---4d----核外电子排布的构造原理图3.能级交错：如：E4s<E3d<E4p11构造原理1s---2s---2p---3s---3p---4★原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理（122,334,345,456,4567,567）总结：核外电子排布所遵循的规律和方法。1、根据构造原理给出的电子排布次序，可以写出原子的电子排布式。2、对于处在不同能层的英文字母不同的能级，电子排布的先后次序（n-2）f、（n-1）d、ns12★原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简（3）屏蔽效应在多电子原子中，一个电子不仅受到原子核的引力，还要受到其他电子的排斥力。如锂原子核带有三个正电荷，核外有三个电子，第一层有两个电子，第二层有一个电子，对于第二层的这一个电子来说，除了受核对它的吸引力以外，还受到第一层两个电子对它的排斥力的作用，这种排斥力实际上相当于减弱了原子核对外层电子的吸引力，相当于使核的有效电荷数减少。我们把由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷，使有效核电荷降低，消弱了核电荷对该电子的吸引，这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。屏蔽效应与原子内电子的多少和电子所处的轨道有关，内层电子对外层电子的屏蔽作用较大，电子越靠近原子核，它对外层电子屏蔽作用越大，同层电子屏蔽作用较小，外层电子对内层电子几乎没有屏蔽作用。13（3）屏蔽效应13（4）钻穿效应由电子云径向分布图可以看出，n值较大的电子在离核较远的区域出现的概率大，但在离核较近的区域也有概率较小的峰出现，这种外层电子钻到内层空间而靠近原子核的现象称为钻穿效应。钻穿效应主要表现在钻入内层的小峰上，峰的数目越多，钻穿效应越大。电子的钻穿效应和屏蔽效应是相互联系的，某电子的钻穿效应越强，其被屏蔽的可能性就越小。钻穿效应可以用来解释能级交错现象。14（4）钻穿效应14屏蔽效应、钻穿效应不讲。电子排布式可以简化，如可以把钠的电子排布式写成【Ne】3s1。书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式15屏蔽效应、钻穿效应不讲。15二、电子云思考:宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别?宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。16二、电子云思考:宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别微观物体的运动特征：电子的质量很小，只有9.11×10-31千克；核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；电子的运动速度很大；测不准17微观物体的运动特征：电子的质量很小，只有9.11×10-31电子云轮廓图——电子在核外空间经常出现的区域电子出现概率约为90％的空间所形成的电子云轮廓图——原子轨道18电子云轮廓图电子出现概率约为90％的空间所形成的电子1s电子在原子核外出现的概率分布图。小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的概率的大小。★量子力学中将这种电子云轮廓图称为

“原子轨道”191s电子在原子核外出现的概率分布图。★量子力学中将这种电子云电子云电子在核外空间出现机会(概率)多少的形象化描述

假想：重叠数百万张氢原子核外电子每个瞬间运动状态的照片，得到统计效果图。注意点：1.是电子在核外空间出现的

概率统计结果，非真的云2.氢原子电子云——球形好像在原子核外笼罩着一团电子形成的云雾，形象地称为电子云图。20电子云电子在核外空间出现机会(概率)多少的形象化描述三、原子轨道：1.定义：电子出现概率约为90％的空间所形成的电子云轮廓图H原子电子运动的原子轨道为球形1s原子轨道为球形ns轨道均为球形n越大,球半径越大21三、原子轨道：1.定义：电子出现概率约为90％的空间所形成的p能级电子云轮廓图p能级电子云图p轨道的3种空间伸展方向P电子原子轨道半径同样随着n增大而增大p轨道形状——纺锤形或称为哑铃形22p能级电子云轮廓图p能级电子云图p轨道的3种空间伸展方向P电

d能级的原子轨道有个.d能级的原子轨道523d能级的原子轨道有个.d能级的原子轨道523

一个s轨道，空间一种取向。能量相同，伸展方向不同s

轨道p

轨道三种空间取向，三个等价p轨道。24能量相同，伸展方向不同s轨道p轨道24能层符号

六P………………五O………………四N4f4d4p4s三M3d3p3s二L2p2s一K1s1131351357轨道伸展方向轨道总数14916能级轨道总数(能层序数)2=25能层符号六P………………五O………………4f4d4p4s3电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数1234n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n2——2818322n226电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数1234n1s2s四、核外电子运动状态的描述：能层能级电子云的伸展方向决定能量高低决定原子轨道自旋方向：顺时针自旋逆时针自旋同一个原子轨道里的电子的自旋方向相反↑↓电子的自旋状态四个方面27四、核外电子运动状态的描述：能层决定能量高低决定原子轨道自五、核外电子排布的原则1.能量最低原理：电子总是尽先占据能量最低的原子轨道，然后再依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低状态。原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理28五、核外电子排布的原则1.能量最低原理：电子总是尽先占据2.Pauling不相容原理：每个原子轨道至多容纳两个自旋方向相反的电子.第n能层轨道总数:n2最多容纳的电子数:2n2↑↓292.Pauling不相容原理：每个原子轨道至多容纳两个自旋方3.洪特规则4.补充规则相对稳定的状态全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）电子排布在同一能级时，总优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。

↑↓↑↓↑↑↑303.洪特规则4.补充规则相对稳定的状态全充满（p6，d10

用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理31用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布↑↓↑↓24Cr原子的电子排布图:1s22s22p63s23p63d54s1不是3d44s2例：3224Cr原子的电子排布图:1s22s22p63s23p63d画出24Cr的轨道排布式洪特规则的特例：在等价轨道的全充满（p6，d10，f14）、半充满（p3，d5，f7）全空时(p0,d0,f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性。↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓1s22s22p63s23p6↑↑↑↓↑↑4s23d4↑↑↑↑↑↑4s13d533画出24Cr的轨道排布式洪特规则的特例：↑↓↑↓↑↓↑↓↑例．“各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是（）A．构造原理B．泡利原理C．洪特规则D．能量最低原理B34例．“各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的二倍”，支分别写出Na、K的基态原子的电子排布钠原子：1s22s2

2p6

3s1钾原子：1s2

2s2

2p6

3s2

3p6

4s1电子排布式练习：试分别写出17Cl、22Ti、28Ni的电子排布式和电子排布图(参考课本p12)。35分别写出Na、K的基态原子的电子排布钠原子：1s22s2注意36注意36２．在同一个原子中，离核越近、n越小的电子层能量

。在同一电子层中，各亚层的能量按s、p、d、f的次序

３．理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，第三能层有3个能级分别为_______

。越低增大。

3S3P3d37２．在同一个原子中，离核越近、n越小的电子层能量。四、基态与激发态、原子光谱38四、基态与激发态、原子光谱381．基态原子与激发态原子不同能层的能量的变化不连续，是量子化的。处于最低能量的原子叫做基态原子当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子（1s22s22p63d1属于激发态）391．基态原子与激发态原子不同能层的能量的变化不连续，是量子可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的能量表现为光的形式用光谱仪摄取得到各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱40可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析不同元素的通常电子尽可能处在离核最近的轨道运动，此时原子的能量最低，原子处于基态。电子吸收了能量（如光能、热能）可能跃迁到离核较远的轨道,此时原子处于激发态。处于激发态的电子不稳定，可以跃迁回到离核较近的轨道上，同时释放出光能。41通常电子尽可能处在离核最近的轨道运动，此时原子的能量氢原子光谱特征谱线42氢原子光谱特征谱线42氦汞钠原子特征光谱43氦汞钠原子特征光谱43小结：1．各原子轨道的能量高低比较（1）ns<np<nd<nf（2）1s<2s<3s<4s（3）同一能层同一能级的各原子轨道能量相等：2Px＝2Py＝2Pz44小结：1．各原子轨道的能量高低比较（1）ns<np<nd<n课程标准：电离能、电负性原子核外电子的跃迁价层电子对互斥模型σ键和л键手性分子等电子原理金属晶体的基本堆积模型晶格能45课程标准：1谢谢大家

请提宝贵意见！《原子结构》46谢谢大家

请提宝贵意见！《原子结构》231803一、人类对原子结构的认识历史4731803一、人类对原子结构的认识历史3近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型48近代原子论发现电子带核原子结构模型轨道原子结构模型电子云模型（1）能层（即电子层）能层：按原子核外电子能量的差异，可以将核外电子分为不同的能层．即电子层。二、能层与能级49（1）能层（即电子层）二、能层与能级5按距核远近划分壳层——能层(电子层)n越大，离核距离越远电子能量越高不同能层的能量的变化不连续，是量子化的。n＝1、2、3、4、5、6、7符号K、L、M、N、O、P、Q50按距核远近划分壳层n越大，离核距离越远电子能量越高不同能层的规定，任一能层的能级总是从s能级开始，依次称p、d、f、g能级……能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…最多

电子

数2262610261014(2)能级:在多电子原子中，同一能层的电子的能量也可能不同，可以将它们分为不同的能级．（即亚层）。第三能层有3个能级分别为

。”能层是楼层，能级是楼梯的阶级”51规定，任一能层的能级总是从s能级开始，依次称p、d、f、能层12345…n符号KLMNO…最多电子数2×122×222×322×422×522n2

52能层12345…n符号KLMNO…最多电子数2×122×22能层n(电子层)符号1234567KLMNOPQ包含能级(电子亚层)s、p、dss、ps、p、d、fs、p、d、f…s、p、d、f…s、p、d、f…能级表示方法1s2s、2p3s、3p、3d…………能层与能级53能层n符号12342.不同能层，相同能级1.相同能层，不同能级—按s、p、d、f顺序递增如:Ens<Enp<End<Enf—能量高低由n决定如：E1s<E2s<E3s……E2p<E3p<E4p……E3d<E4d<E5d……542.不同能层，相同能级1.相同能层，不同能级—按构造原理1s---2s---2p---3s---3p---4s----3d--4p---5s---4d----核外电子排布的构造原理图3.能级交错：如：E4s<E3d<E4p55构造原理1s---2s---2p---3s---3p---4★原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理（122,334,345,456,4567,567）总结：核外电子排布所遵循的规律和方法。1、根据构造原理给出的电子排布次序，可以写出原子的电子排布式。2、对于处在不同能层的英文字母不同的能级，电子排布的先后次序（n-2）f、（n-1）d、ns56★原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简（3）屏蔽效应在多电子原子中，一个电子不仅受到原子核的引力，还要受到其他电子的排斥力。如锂原子核带有三个正电荷，核外有三个电子，第一层有两个电子，第二层有一个电子，对于第二层的这一个电子来说，除了受核对它的吸引力以外，还受到第一层两个电子对它的排斥力的作用，这种排斥力实际上相当于减弱了原子核对外层电子的吸引力，相当于使核的有效电荷数减少。我们把由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消了一部分核电荷，使有效核电荷降低，消弱了核电荷对该电子的吸引，这种作用称为屏蔽作用或屏蔽效应。屏蔽效应与原子内电子的多少和电子所处的轨道有关，内层电子对外层电子的屏蔽作用较大，电子越靠近原子核，它对外层电子屏蔽作用越大，同层电子屏蔽作用较小，外层电子对内层电子几乎没有屏蔽作用。57（3）屏蔽效应13（4）钻穿效应由电子云径向分布图可以看出，n值较大的电子在离核较远的区域出现的概率大，但在离核较近的区域也有概率较小的峰出现，这种外层电子钻到内层空间而靠近原子核的现象称为钻穿效应。钻穿效应主要表现在钻入内层的小峰上，峰的数目越多，钻穿效应越大。电子的钻穿效应和屏蔽效应是相互联系的，某电子的钻穿效应越强，其被屏蔽的可能性就越小。钻穿效应可以用来解释能级交错现象。58（4）钻穿效应14屏蔽效应、钻穿效应不讲。电子排布式可以简化，如可以把钠的电子排布式写成【Ne】3s1。书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式59屏蔽效应、钻穿效应不讲。15二、电子云思考:宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别?宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。60二、电子云思考:宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别微观物体的运动特征：电子的质量很小，只有9.11×10-31千克；核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；电子的运动速度很大；测不准61微观物体的运动特征：电子的质量很小，只有9.11×10-31电子云轮廓图——电子在核外空间经常出现的区域电子出现概率约为90％的空间所形成的电子云轮廓图——原子轨道62电子云轮廓图电子出现概率约为90％的空间所形成的电子1s电子在原子核外出现的概率分布图。小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的概率的大小。★量子力学中将这种电子云轮廓图称为

“原子轨道”631s电子在原子核外出现的概率分布图。★量子力学中将这种电子云电子云电子在核外空间出现机会(概率)多少的形象化描述

假想：重叠数百万张氢原子核外电子每个瞬间运动状态的照片，得到统计效果图。注意点：1.是电子在核外空间出现的

概率统计结果，非真的云2.氢原子电子云——球形好像在原子核外笼罩着一团电子形成的云雾，形象地称为电子云图。64电子云电子在核外空间出现机会(概率)多少的形象化描述三、原子轨道：1.定义：电子出现概率约为90％的空间所形成的电子云轮廓图H原子电子运动的原子轨道为球形1s原子轨道为球形ns轨道均为球形n越大,球半径越大65三、原子轨道：1.定义：电子出现概率约为90％的空间所形成的p能级电子云轮廓图p能级电子云图p轨道的3种空间伸展方向P电子原子轨道半径同样随着n增大而增大p轨道形状——纺锤形或称为哑铃形66p能级电子云轮廓图p能级电子云图p轨道的3种空间伸展方向P电

d能级的原子轨道有个.d能级的原子轨道567d能级的原子轨道有个.d能级的原子轨道523

一个s轨道，空间一种取向。能量相同，伸展方向不同s

轨道p

轨道三种空间取向，三个等价p轨道。68能量相同，伸展方向不同s轨道p轨道24能层符号

六P………………五O………………四N4f4d4p4s三M3d3p3s二L2p2s一K1s1131351357轨道伸展方向轨道总数14916能级轨道总数(能层序数)2=69能层符号六P………………五O………………4f4d4p4s3电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数1234n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n2——2818322n270电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数1234n1s2s四、核外电子运动状态的描述：能层能级电子云的伸展方向决定能量高低决定原子轨道自旋方向：顺时针自旋逆时针自旋同一个原子轨道里的电子的自旋方向相反↑↓电子的自旋状态四个方面71四、核外电子运动状态的描述：能层决定能量高低决定原子轨道自五、核外电子排布的原则1.能量最低原理：电子总是尽先占据能量最低的原子轨道，然后再依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于能量最低状态。原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理72五、核外电子排布的原则1.能量最低原理：电子总是尽先占据2.Pauling不相容原理：每个原子轨道至多容纳两个自旋方向相反的电子.第n能层轨道总数:n2最多容纳的电子数:2n2↑↓732.Pauling不相容原理：每个原子轨道至多容纳两个自旋方3.洪特规则4.补充规则相对稳定的状态全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）电子排布在同一能级时，总优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。

↑↓↑↓↑↑↑743.洪特规则4.补充规则相对稳定的状态全充满（p6，d10

用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理75用轨道表示式表示出铁原子的核外电子排布↑↓↑↓24Cr原子的电子排布图:1s22s22p63s23p63d54s1不是3d44s2例：7624Cr原子的电子排布图:1s22s22p63s23p63d画出24Cr的轨道排布式洪特规则的特例：在等价轨道的全充满（p6，d10，f14）、半充满（p3，d5，f7）全空时(p0,d0,f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性。↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓1s22s22p63s23p6↑↑↑↓↑↑4s23d4↑↑↑↑↑↑4s13d577画出24Cr的轨道排布式洪特规则的特例：↑↓↑↓↑↓↑↓↑例．“各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理