能层、能级、电子云与原子轨道

•结构示意图：能直观地反映核内的质子数和 核外的电子层数及各能层上的电子数。 •电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、 能级和各能级上的电子数。 •轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及 各轨道上的电子分布情况，自旋方向。
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）
离核近
能量 低
能级：(电子亚层）
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． （s、p、d、f)
2.各能层所包含的能级类型及各 能层、能级最多容纳的电子数
能层(n) 一 符号 K 二 L 三 M 四 N 五六七 O P Q
·· 能级(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ·· ·· ·· 最多容 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ·· 纳的电 ·· 能级数 = 能层序数 子数 2
个电子
一个原子轨道最多容纳
四 核外电子排布规则
1.最低能量原理──电 子在原子轨道上的排 布，要尽可能使电子 的能量最低。
★核外电子排布规则:
1.能量最低原理
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
2.泡利不相容原理
一个原子轨道最多容 纳2个电子，而且自旋 方向相反。 ↑↓
3.洪特规则
1.写出24Cr 、29Cu的电子排布式和 轨道表示式
2.某元素的原子，3p能级有两个未 成对电子，则该原子可能是？
4、以下是表示铁原子的3种不同化学用语。 铁原子结构示意图
铁原子电子排布式 铁原子电子排布图 （轨道表示式） 1s22s22p63s23p63d64s2
3d 4S 3P 3S
2P 2S
（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层
不超过32个。
二、能层与能级 1、 什么叫能层？
在含有多个电子的原子里, 电子分别在能量不同的区 域内运动,这种不同的区域 称为电子层(n)即能层
二、能层与能级 1、能层
能层 符号 最多 电子 数
1 K
2
2 L
8
3 M
18
4 N
32
5 O
50
… …
n
2n2
③s 、 p 、 d 、 f…… 可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是 2 6 10 14 ________________________
电子云与原子轨道
太阳
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。
H原子结构模型
电子的运动 特征与行星 相同吗？
• 每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、 nf……（n代表能层） • 任意能层总是从s能级开始，且能级数=该能层 序数。 例如第三能层有 3 能级，分别是3s 3p 3d。 • 以s、p、d、f……各能级最多容纳的电子数依 次为1、3、5、7……的2倍。
学与问
1.原子核外电子的每一个能层最多可容 纳的电子数与能层的序数（n）之间存在 什么关系？ 2n2
第一章
原 子第 结一 构节
知识回顾
原子的 组成 原子核
A
质子
中子
X Z
核外电子
核电荷数=核内质子数=核外电子数
质量数=质子数+中子数
核外电子的分层排布规律:
（1）先排能量低的电子层，由里往外再排能 量高的电子层。 （2）每一层最多容纳电子数：2n2个。
（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层
时不超过2个）。
P能级的原子轨道
z
z
z
y x
x
y
x
源自文库
y
* P能级的原子轨道是 哑铃型的,每个P能级有 3个原子轨道,它们相互 垂直,分别以Px,Py,PZ 表示. 这三个轨道的能 量相等
d能级的原子轨道
d能级的原子轨道有 个 5.
能级与原子轨道数和容纳电子数的关系
能级
s
p
d
f
最多容 纳的电 子数 原子轨 道数
1×2 3×2 5×2 7×2 1 3 5 7
个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。 核外空间的概率密度分布的形象化描述
电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子
原子轨道：电子云的轮廓图（90%）
S能级的原子轨道图
* S能级的原子轨道是球形对称的. * 能层序数n越大,原子轨道半径越大
S能级的原子轨道图
1 S能层只有＿个轨道 所有的S能级原子轨道都是 球 ＿形的， 能层序数越大原子轨道的半径
当电子排布在同一能级的不同轨道时，
总是首先单独占一个轨道（即分占不同 的轨道），而且自旋方向相同。
d轨道电子分布和自旋情况正确的是（BDF ）
课堂练习 用轨道表示式表示出铁原 子的核外电子排布
泡利原理
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
↑↓
↑↓ ↑↓
洪特规则
能量最低原理
画出24Cr 的轨道排布式
2.不同的能层分别有多少个能级，与能 层的序数（n）之间存在什么关系？
3.英文字母相同的不同能级中，所容纳的 最多电子数是否相同？
小结：
①每个能层(n)中，能级符号的顺序
ns、np、nd、nf…… 是_________________________ 能层序 ②任一能层，能级数=______________ 数
1S
思考：写出Ne原子的轨道表示式
1s 2s 2p
那么O原子的轨道表示式 怎么写呢？ 1s 2s 2p
3.当碳原子的核外电子排布由
转变为
时，下列说法正确的是：
A C
A.碳原子由基态变为激发态 B.碳原子由激发态变为基态 C.碳原子要从外界环境中吸收能量 D.碳原子要向外界环境释放能量
基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布 的方式正确的是
微观物体的运动特征：
• 电子的质量很小，只有9.11×1031千克； • 相对于宏观物体而言核外电子的 运动范围很小； 测不准 • 电子的运动速度很大； • 没有固定的轨迹
核外电子运动状态的描述
五、电子云与原子轨道 电子云的演示
电子云：描述核外电子运动特征的图象。 电子云中的小黑点：并不是表示原子核外的一
↑ 4s1 ↑↓ ↑↓ 3p6 ↑↓ ↑↓ 4s2
↑
↑
↑ 3d5
↑
↑
↑
↑
↑ 3d4
↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 2s2 1s2 ↑↓ 2p6 ↑↓ 3s2
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。
A
B
C
D
基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共 有 A．1 种 B．2种 C．3种 D．8种