②多电子原子轨道的能量共139页
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能层、能级、电子云与原子轨道fyp
电子云的分布主要受到原子核的吸引和电子之间的排斥作用，以及电子的能量状态 等因素的影响。
在不同的能层和能级上，电子云的分布是不同的，呈现出不同的空间形态和概率密 度。
电子云的特性与意义
电子云模型能够描述电子在原子核周围的空间分布概率， 揭示了电子在原子中的运动规律和状态。
电子云模型对于理解化学键的本质、分子的结构和性质等 方面具有重要的意义。
电子云模型中，电子在原子核周围的分布是不 确定的，但可以通过概率密度函数来描述电子 在某个位置出现的概率。
电子云的形状和分布取决于主量子数、角量子 数和磁量子数等量子数，以及原子核和电子之 间的相互作用。
电子云的形状与分布
电子云的形状可以是球形、扁球形、哑铃形、纺锤形等，取决于主量子数、角量子 数和磁量子数等量子数的取值。
通过电子云模型，可以预测分子的形状、化学键的类型和 强度、化学反应的可能性等，对于化学反应的预测和设计 具有重要的指导意义。
04 原子轨道fyp
原子轨道fyp的定义
原子轨道fyp是指原子中电子运动的轨道。它描述了电子在原子 核周围空间中的运动状态，包括电子云密度、电子自旋状态等。
原子轨道fyp是薛定谔方程的解，它描述了电子在原子核周围空 间的分布概率。
03
能级的特性
能级具有离散性
能级是分立的，电子只能占据特定的能级，不能随意占据其他能 级。
能级具有不相容性
根据泡利不相容原理，一个能级只能被一个电子占据，其他电子 无法占据同一能级。
能级具有量子化特征
电子在能级的运动状态是量子化的，只能取特定的值。
03 电子云
电子云的定义
电子云是用来描述电子在原子核周围空间概率 分布的模型，它不是实际存在的“云”，而是 用来描述电子出现概率的统计结果。
在不同的能层和能级上，电子云的分布是不同的，呈现出不同的空间形态和概率密 度。
电子云的特性与意义
电子云模型能够描述电子在原子核周围的空间分布概率， 揭示了电子在原子中的运动规律和状态。
电子云模型对于理解化学键的本质、分子的结构和性质等 方面具有重要的意义。
电子云模型中，电子在原子核周围的分布是不 确定的，但可以通过概率密度函数来描述电子 在某个位置出现的概率。
电子云的形状和分布取决于主量子数、角量子 数和磁量子数等量子数，以及原子核和电子之 间的相互作用。
电子云的形状与分布
电子云的形状可以是球形、扁球形、哑铃形、纺锤形等，取决于主量子数、角量子 数和磁量子数等量子数的取值。
通过电子云模型，可以预测分子的形状、化学键的类型和 强度、化学反应的可能性等，对于化学反应的预测和设计 具有重要的指导意义。
04 原子轨道fyp
原子轨道fyp的定义
原子轨道fyp是指原子中电子运动的轨道。它描述了电子在原子 核周围空间中的运动状态，包括电子云密度、电子自旋状态等。
原子轨道fyp是薛定谔方程的解，它描述了电子在原子核周围空 间的分布概率。
03
能级的特性
能级具有离散性
能级是分立的，电子只能占据特定的能级，不能随意占据其他能 级。
能级具有不相容性
根据泡利不相容原理，一个能级只能被一个电子占据，其他电子 无法占据同一能级。
能级具有量子化特征
电子在能级的运动状态是量子化的，只能取特定的值。
03 电子云
电子云的定义
电子云是用来描述电子在原子核周围空间概率 分布的模型，它不是实际存在的“云”，而是 用来描述电子出现概率的统计结果。
多电子原子轨道的能量
思考题
1、如何描述核外电子的运动？
第一章 第一节
答：(1)只能用统计的观点指出它在原子核外 、只能用统
计的观点指出它在原子核外 空间某处出现机会的多少。
空间某处出现机会的多少。 (2)用“电子云”形象的描述 核外电子的 、 电子云” 运动。
2、描述核外电子运动状态的量子数有哪些？
答：(1)主量子数n 。 (2)角量子数l 。（3）磁量子数m。 （4）自旋量子数ms
2.副族
第一章 第二节
用“B”表示副族。IB- VIIB族，共7个副族，最后一 个电子填充在 （n-1)d或（n-2)f 亚层的都属于副族。
ⅢB到ⅦB族：价电子总数=族数 如：钪[Ar] 3d14s2 ⅠB和ⅡB族：最外层电子数=族数 如： 铜 29Cu [Ar]3d104s1 ，铁[Ar]3d64s2
即2n2。
3．Hund规则
第一章 第一节
电子在能量相同的轨道（即简并轨道）上排布时，
总是尽可能以自旋相同的方向，分占不同的轨道，因
为这样的排布方式总能量最低。 在简并轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道， 且自旋平行，使原子的总能量最低。如：
6C
轨道式
7N轨道式
3．Hund规则
8O轨道式
第一章 第一节
周期表共18列，其中8，9，10三列为一族，称为VIII
族，其余一列一族。共16族。
1.主族和零族
第一章 第二节
用“A”表示主族，IA-VIIIA，ns1-2np1-6 ，即：最 后一个电子填充在ns 或np亚层。共7个主族，第ⅧA一 般称为0族。大多数教材是把0族合在一起，即8个主族。
主族序数=最外层电子数=价电子数
1. 能量最低原理
电 子 填 入 能 级 的 先 后 次 序
多电子原子轨道能量
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d
4f
1
K L
2 8
M
18
三 个 量 子 数 的 关 系
N
32
22
3 0,±1,±2,±3
综上所述： ★n,l,m一组量子数可以决定一个原子轨道的离核远近、形状 和伸展方向。例如由 n=2,l=0,m=0 所表示的原子轨道位于核外 第二层，呈球形对称分布即２s轨道；而n=3,l=1,m=0所表示的 原子轨道位于核外第三层，呈哑铃形沿 z 轴方向分布，即 3Pz 轨道。 ★而n,l,m,ms 一组量子数可以决定一个电子的运动状态，在一 个原子中不可能有两个相同运动状态的电子同时存在。 1,0,0 轨道： 1s 2,1,0 轨道： 2pz 薛定谔方程解出原子轨道举例: 2,0,0 轨道： 2s 3,2,0 轨道： 3dz2
成功之处:1.指出了原子结构量子化特征
2.成功的解释了氢原子光谱
不足之处:1.未完全冲破经典力学范畴(固定轨道),只是加上一
些人为的量子化条件 2.无法解释原子光谱的精细结构 1.3微观粒子的波粒二象性 一、光的二象性 1905年爱因斯坦光子说 :E=hv，普朗克常数h＝6.626×10-34J.S－1 相对论： E=mc2
E E2 E1 h
2.179 1018 1 1 h( E2 E1 ) ( ) h n1 n2
1 1 1 3.289 10 ( ) s n1 n2
15
常数 3.289×1015与里得堡常数 完全一致
12
n=6 n=5 n=4 n=3
帕邢线系
原子原子核核外电子质子中子质子中子电子的电性和电量1个质子带一个单位正电荷1个电子带一个单位负电荷中子不带电1核外电子运动状态?19世纪初英国科学家道尔顿提出近代原子学说他认为原子是微小的不可分割的实心球体
原子结构与元素周期律5-1(2)
⑵ 原子的“外层电子构型”如：
22Ti
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 原子芯 [Ar] 外层电子构型
电子分布式可写为：[Ar]3d2 4s2
三. 电层结构和元素周期律
门捷列夫（1834-1907）出生 于西伯利亚 ，1863年起担任彼得 堡大学工业化学教授。1868-1874 年间他为学生编写《化学原理》 一书，在编写过程中发现了周期 律。 他还对溶液 的性质进行研究。 他的溶液水合理论最为著名。 1890年因同情学生运动而辞职。 1907年2月2日在门捷列夫葬礼行 列前面，有两个学生高举着周期
核外电子排布和元素周期律
多电子原子能级 核外电子排布 原子的电子层结构和元素周期律
一． 多电子原子能级
鲍林近似能级图
能级组
7pooo 能 量
6dooooo 7so 6pooo 5dooooo 6so 5pooo 5so 4pooo 4dooooo 3dooooo 3pooo 3so 2so 1so 2pooo 4fooooooo 6(6s 4f 5d 6p) 5fooooooo 7(7s 5f 6d 7p)
p区
– – – – 最后一个电子填充在p能级上的元素 位于元素周期表右部，包括ⅢA→ⅦA, 0族 结构特点： ns2 np1~6 化学性质：易得电子成阴离子，为活泼非金属
s 区元素
s区元素最后一个电子是填入s 轨道，特征电子组态为ns1~2。 属于这一区的元素有ⅠA的碱金 属和ⅡA的碱土金属元素，它们 在元素周期表的左侧。
周期 数 1 2 3 4 5 6 7 原子 元素 序数 数目 1~2 2 3~10 8 11~18 8 19~36 18 37~54 18 55~86 32 87~112( 26 未完) 最高能级组 1s 2s,2p 3s,3p 4s,3d,4p 5s,4d,5p 6s,4f,4d,6p 7s,5f,5d,7p 第一能级组 第二能级组 第三能级组 第四能级组 第五能级组 第六能级组 第七能级组 最大电 子容量 2 8 8 18 18 32 32
原子轨道能量
8-2 Covalent Bonds
covalent bond, is a chemical bond formed by the sharing of a pair of electrons between the two atoms.
There are several theories to explain the formation of covalent bond:
键
能
E/(kJ·mol-1)
570
432
366
298
159
243
193
151
共价键
H－H C－C C－－C C－－－C N－N N－－－N C－H O－H
键长 l/pm
74 154 134 120 145 110 109 96
键
能
E/(kJ·mol-1)
436
346
602
835
159
946
414
464
111o18' C = O Cl
H 121o H
C = C 118o
H
H
: : :
N
H
107o18'H
H
N
F
102o
F
F
P H H H 93o18'
CH4 form:
LINUS CARL PAULING (1901–1994)
Linus Pauling was the only winner of two unshared Nobel Prizes in different categories. He is also considered by many to be the greatest chemist of the 20th century. He was awarded the 1954 Nobel Prize in Chemistry for his work on molecular structure and chemical bonds, and he won the Peace Prize in 1962 for his efforts to prevent the testing and use of nuclear weapons.
1多电子原子的轨道能量
6.3.2 核外电子的排布
1. 基态原子的核外 电子排布原则
（1）能量最低原理 电子在原子轨道
中的排布，要尽可能 使整个原子系统能量 最低。
（2）Pauli不相容原理(exclusion principle) 每个原子轨道中最多容纳两个自旋方
式相反的电子。 在同一个原子中，不可能有四个量子
数相同的两个电子。
)2
J
σ为屏蔽常数，可用 Slater 经验规则算得。
Z－σ= Z*，Z* ——有效核电荷数
2. Pauling近似能级图
E1s ＜ E2s ＜ E3s ＜ E4s …… l 相同的能级的能量随 n 增大而升高。 Ens ＜ Enp ＜ End ＜ Enf …… “能级分裂” n 相同的能级的能量随 l 增大而升高。 E4s ＜ E3d ＜ E4p …… “能级交错”。
（3）Hund 规则 在 n 和 l 相同的轨道上分布的电子,将
尽可能分占 m 值不同的轨道, 且自旋平行。
C：1s2 2s2 2p2
2s
2p
1s
N：[He] 2s2 2p3
Z=24 Cr： 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
Ar3d 5 4s1
Z=29 Cu： Ar3d10 4s1
§6.3 多电子原子的结构
6.3.1 多电子原子的轨道能量 6.3.2 核外电子的排布
6.3.1 多电子原子的轨道能量
1. 屏蔽效应与有效核电荷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
e+2 eHe
2-σ e-
假想He
屏蔽效应(screening effect)： ：由核外 电子云抵消一些核 电荷的作用。
E
2.179 10 18 (Z n2
原子中每个原子轨道最多容纳的电子数
原子中每个原子轨道最多容纳的电子数在原子中，每个原子轨道最多容纳的电子数可以通过规律命题来确定。
规律命题是指根据原子结构的相关规律，
对原子中不同轨道能容纳的电子数进行命题。
根据规律命题，我们可以确定一个原子中每个原子轨道最多容纳的电
子数。
下面是规律命题中的一些规律：
•每个原子轨道的能级有序，即：1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s ……
•在相同能级的原子轨道中，电子数越大，能量越高。
•在相同电子数的原子轨道中，能级越高，能量越高。
•原子轨道能容纳的电子数受到原子核的极化影响。
根据以上规律，我们可以确定一个原子中每个原子轨道最多容纳的电子数。
例如，对于一个原子来说，1s 轨道最多容纳 2 个电子，2s 轨道最多容纳 2 个电子，2p 轨道
最多容纳 6 个电子，3s 轨道最多容纳 2 个电子，3p 轨
道最多容纳 6 个电子……以此类推。
能层能级电子云与原子轨道
?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）
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？
什么关系？ 2n2
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
是_n__s_、__n_p_、___n_d_、__n_f_…___…____ _
②任一能层，能级数=____能__层__序______数 ③s 、 p 、 d 、 f…… 可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是 ___2___6___1_0___1_4__________
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。
?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。
··
2
? 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
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）
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？
什么关系？ 2n2
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
是_n__s_、__n_p_、___n_d_、__n_f_…___…____ _
②任一能层，能级数=____能__层__序______数 ③s 、 p 、 d 、 f…… 可 容 纳 的 电 子 数 依 次 是 ___2___6___1_0___1_4__________
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。
?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。
··
2
? 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
多电子原子轨道能级PPT教案
第45页/共76页
3d和4s对1s2s2p原子芯的钻穿 3d和4s对1s2s2p3s3p原子芯的钻穿
8≤Z≤20：4s对K，L内层原子芯钻穿大， E4s＜E3d
Z≥21 ：4s对原子芯钻穿效应相对变小， E4s＞E3d
第46页/共76页
核外电子的排布
1. 基态原子的核外电子排布原则
• 能量最低原理 电子在原子轨道中的排布，要尽可能使
第13页/共76页
不确定原理与微观粒子 运动的统计规律
1927年，Heisenberg不确定原理 x p ≥ h
4
Δx—微观粒子位置的测量偏差 Δp—微观粒子的动量偏差 微观粒子的运动不遵循经典力学的规律。
第14页/共76页
微观粒子的波动性与粒子行为的统 计性规律联系在一起，表现为：
微观粒子的波动性是大量微粒运动 表现出来的性质，即是具有统计意义的 概率波。
第2页/共76页
8.1.2 氢原子光谱
1.光和电磁辐射
红
橙
黄绿
青蓝
紫
第3页/共76页
2.氢原子光谱
Hδ Hγ 410.2 434.0 7.31 6.91
c
Hβ 486.1 6.07
Hα 656.3 4.57
光速 c 2.998108 m s1
第4页/共76页
/nm /1014s1
氢原子光谱特征： • 不连续光谱，即线状光谱 • 其频率具有一定的规律
…
En
RH n2
J
第11页/共76页
§8.2 微观粒子运动的基本特征
微观粒子的波粒二象性 不确定原理与微观粒子
运动的统计规律
第12页/共76页
微观粒子的波粒二象性
1924年，de Broglie关系式
3d和4s对1s2s2p原子芯的钻穿 3d和4s对1s2s2p3s3p原子芯的钻穿
8≤Z≤20：4s对K，L内层原子芯钻穿大， E4s＜E3d
Z≥21 ：4s对原子芯钻穿效应相对变小， E4s＞E3d
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核外电子的排布
1. 基态原子的核外电子排布原则
• 能量最低原理 电子在原子轨道中的排布，要尽可能使
第13页/共76页
不确定原理与微观粒子 运动的统计规律
1927年，Heisenberg不确定原理 x p ≥ h
4
Δx—微观粒子位置的测量偏差 Δp—微观粒子的动量偏差 微观粒子的运动不遵循经典力学的规律。
第14页/共76页
微观粒子的波动性与粒子行为的统 计性规律联系在一起，表现为：
微观粒子的波动性是大量微粒运动 表现出来的性质，即是具有统计意义的 概率波。
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8.1.2 氢原子光谱
1.光和电磁辐射
红
橙
黄绿
青蓝
紫
第3页/共76页
2.氢原子光谱
Hδ Hγ 410.2 434.0 7.31 6.91
c
Hβ 486.1 6.07
Hα 656.3 4.57
光速 c 2.998108 m s1
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/nm /1014s1
氢原子光谱特征： • 不连续光谱，即线状光谱 • 其频率具有一定的规律
…
En
RH n2
J
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§8.2 微观粒子运动的基本特征
微观粒子的波粒二象性 不确定原理与微观粒子
运动的统计规律
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微观粒子的波粒二象性
1924年，de Broglie关系式
物质结构基础
学概念推到前所未有的尴尬境地.
首页 上一页
Байду номын сангаас
An unsatisfactory atomic model 下一页 末页 4
氢原子核内只有一个质子，核外只有一个电子，它 是最简单的原子 . 在氢原子内，这个电子核外是怎样运 动的？这个问题表面看来似乎不太复杂，但却长期使许 多科学家既神往又困扰，经历了一个生动而又曲折的探 索过程.
物质结构基础
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本章学习要求
1. 了解原子核外电子运动的基本特征，明确量子数 的取值规律，了解原子轨道和电子云的空间分布。 2. 掌握核外电子排布的一般规律及其与元素周期 表的关系。 3. 了解化学键的本质及键参数的意义。
4. 了解杂化轨道理论的要点，能应用该理论判断 常见分子的空间构型、极性等。
5. 了解分子间作用力以及晶体结构与物质物理性 质的关系。
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5.1 原子结构的近代概念
章首的思考 经典物理学概念面临的窘境
Rutherford 根据 粒子散射实验，创立了 关于原子结构的 “太阳-行星模型 ”. 其要点是 ：
1. 所有原子都有一个核即原子核(nucleus)；
h L mvr n 2
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关于轨道能量量子化的概念:
电子轨道角动量的量子化也意味着能量量子化 . 即原子只 能处于上述条件所限定的几个能态, 不可能存在其他能态.
定态(stationary state)： 所有这些允许能态之统称.核外电子只能在有确定半径和能量的
The allowed values for magnetic quantum number, m L 0(s) 1(p) 2(d) 3(f) m 0 ＋1 0 －1 ＋2 ＋1 0 －1 －2 ＋3 ＋2 ＋1 0 －1 －2 －3 number of orbital 1 3 5 7
第1章 fx原子结构
本章目录
二、描述核外电子的运动状态
1．四个量子数的取值和意义 （1）主量子数n 取值：n=1、2、3……正整数 物理意义：a 表示电子层数。n是几为第几层， n越大，电子离核越远。 b 表示电子能层。n主要决定轨道或电子的 能量高低 （2） 角量子数l 取值： l =０、１、２、 ３……（ｎ-１）
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本章目录
2．原子轨道和波函数、电子云和概率密 度 根据现代结构理论，核外电子的空间运 n ,l , m 动状态用波函数 来描述，习惯上称它 为原子轨道。 2 表示电子在核外某点上出现的概率 2 密度。电子云是概率密度 的图象或形 象化表示。 2 d d 表示电子在核外微体积元 内 出现的概率。
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四、核外电子排布和元素周期表 1．构造原理： 1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p 8s5g6f7d8p …… 从ns到np为一个能级组，即1s为第1能级组； 2s2p为第2能级组……8s5g6f7d8p为第8能级 组。
上一页 下一页 本章目录
0 （3）磁量子数m 取值：m= ,1,2,3 l 物理意义：a 表示原子轨道或电子云在空间的 取向（或伸展方向）。m取几个值就有几个取向。 b 表示同一亚层中的不同轨道。m取几个值就 有几个轨道。 各亚层的轨道数为2l+1，又称简并轨道，简并度 =2l+1。各层的轨道数为n2。 1 （4）自旋量子数ms 取值：ms= 2 物理意义：描述电子的自旋运动状态。有顺时 针和逆时针两种，分别用↑和↓表示。一个轨道中 最多可容纳2个自旋相反的电子。
mV 4 10 3 kg 1.50 107 m s 1 6.02 10 23
无机化学-原子结构-多电子原子核外分布及元素周期表
★用什么物理量表达屏蔽作用的大小？
其他（Z-1）个电子的电子云分散在核周围，象一个“罩”一样 屏蔽了一部分原子核的正电荷，净效果则相当于核的真实正电 荷 Z (原子序) 降至某一数 Z* (有效核电荷). 减少的数值叫屏蔽
常数(σ，shielding parameters).
Z* = Z - σ
2.179 1018 (Z )2
** 虽先排 4s 后排 3d ， 但电子结构式中先写 3d，后写 4s 19
小结：基态原子的电子组态
◆ 根据鲍林图中给出的能级顺序，运用建造原理写出基态原子的电 子组态.
◆ 记住一些重要的例外, 它们与亚层半满状态和亚层全满状态的相 对稳定性有关. 表中给出几个例子.
Atom Cr Mo Cu Ag Au
电子总是优先占据能量最低的轨道, 占满能量较低的轨道 后才进入能量较高的轨道.
根据顺序图, 电子填入轨道时遵循下列 次序：
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
铬(Z = 24)之前的原子严格遵守这一顺 序, 钒(Z = 23)之后的原子有时出现例外.
能级组中各能级之间的 能量相差较小。
8
鲍林近似能级图
◆ n 值相同时,轨道能级则由 l 值决定, 例: E(4s) < E(4p) < E(4d) < E(4f ). 这种 现象叫 能级分裂.
◆ l 值相同时, 轨道能级只由 n 值 决定, 例: E(1s) < E(2s) < E(3s) < E(4s )
：
E
1
s
<
E 2s
<
E 3s
<
其他（Z-1）个电子的电子云分散在核周围，象一个“罩”一样 屏蔽了一部分原子核的正电荷，净效果则相当于核的真实正电 荷 Z (原子序) 降至某一数 Z* (有效核电荷). 减少的数值叫屏蔽
常数(σ，shielding parameters).
Z* = Z - σ
2.179 1018 (Z )2
** 虽先排 4s 后排 3d ， 但电子结构式中先写 3d，后写 4s 19
小结：基态原子的电子组态
◆ 根据鲍林图中给出的能级顺序，运用建造原理写出基态原子的电 子组态.
◆ 记住一些重要的例外, 它们与亚层半满状态和亚层全满状态的相 对稳定性有关. 表中给出几个例子.
Atom Cr Mo Cu Ag Au
电子总是优先占据能量最低的轨道, 占满能量较低的轨道 后才进入能量较高的轨道.
根据顺序图, 电子填入轨道时遵循下列 次序：
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p
铬(Z = 24)之前的原子严格遵守这一顺 序, 钒(Z = 23)之后的原子有时出现例外.
能级组中各能级之间的 能量相差较小。
8
鲍林近似能级图
◆ n 值相同时,轨道能级则由 l 值决定, 例: E(4s) < E(4p) < E(4d) < E(4f ). 这种 现象叫 能级分裂.
◆ l 值相同时, 轨道能级只由 n 值 决定, 例: E(1s) < E(2s) < E(3s) < E(4s )
：
E
1
s
<
E 2s
<
E 3s
<
课件： 第一章 第一节 课时2 原子轨道与电子排布原理-高中化学人教版(2019)选择性必修2
解析：选C。电子云是用小黑点表示电子在原子核外空间出现的概率，小 黑点不代表电子，小黑点的疏密表示电子出现概率的大小，A项错误；基 态氢原子的电子云是球形的而不是圆形的，B项错误；3d3表示第三能层d 能级有3个电子，d能级有5个原子轨道，D项错误。
例题．下列有关原子轨道的叙述中正确的是( ) A．氢原子的2s轨道能量较3p轨道高 B．锂原子的2s与5s 轨道均为球形 C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加， p能级原子轨道数也在增多 D．能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动 状态称为一个原子轨道。
各能级所含原子轨道数目如下表。
能级符号 ns
np
nd
nf
轨道数目 1
3
5
7
例题．下列说法中正确的是( ) A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B．基态氢原子的电子云是圆形的 C．ns能级的原子轨道图可表示为 D．3d3表示3d能级有3个原子轨道
电子排布式 简化电子排布式
电子排布图
1s22s22p63s23p4 [Ne]3s23p4
感谢观看
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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
——课时2 原子轨道与电子排布原理
01、 02、
电子云与原子轨道
电子的质量小，运动速度快且没有规则，无法确定核外 电子在某个时刻处于原子核外空间何处，只能确定在原子核 外各处出现的___概__率____。
电子云：是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空 间的___概__率__密__度____分布的形象化描述。小黑点越密，表示 概率密度越大。
例题. 以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。其
例题．下列有关原子轨道的叙述中正确的是( ) A．氢原子的2s轨道能量较3p轨道高 B．锂原子的2s与5s 轨道均为球形 C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加， p能级原子轨道数也在增多 D．能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动 状态称为一个原子轨道。
各能级所含原子轨道数目如下表。
能级符号 ns
np
nd
nf
轨道数目 1
3
5
7
例题．下列说法中正确的是( ) A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B．基态氢原子的电子云是圆形的 C．ns能级的原子轨道图可表示为 D．3d3表示3d能级有3个原子轨道
电子排布式 简化电子排布式
电子排布图
1s22s22p63s23p4 [Ne]3s23p4
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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
——课时2 原子轨道与电子排布原理
01、 02、
电子云与原子轨道
电子的质量小，运动速度快且没有规则，无法确定核外 电子在某个时刻处于原子核外空间何处，只能确定在原子核 外各处出现的___概__率____。
电子云：是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空 间的___概__率__密__度____分布的形象化描述。小黑点越密，表示 概率密度越大。
例题. 以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。其
②多电子原子轨道的能量共139页
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
②多电子原子轨道的能量
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
15、机会是不守纪律的。过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
②多电子原子轨道的能量
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
苏教版化学选修3 第一章教案示例
苏教版化学选修3 第一章教案示例物质结构与性质第一节原子结构(第一课时)知识与技能：1、进一步认识原子核外电子的分层排布2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布方法和过程：复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。
情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。
课前预习：1、对多电子原子的核外电子，按能量的差异将其分成不同的；各能层最多容纳的电子数为。
对于同一能层里能量不同的电子，将其分成不同的；能级类型的种类数与能层数相对应；同一能层里，能级的能量按的顺序升高，即E（s）＜E（p）＜E （d）＜E（f）。
2、在同一个原子中，离核越近，n越小的电子层能量。
同一电子层中，各能级的能量按s、p、d、f、……的次序学习过程1、原子结构理论发展〖复习〗原子核外电子排布规律：说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。
例如；当M层是最外层时，最多可排8个电子；当M层不是最外层时，最多可排18个电子〖思考〗这些规律是如何归纳出来的呢？2、能层与能级理论研究证明，原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下：能层一二三四五六七……符号 K L M N O P Q……最多电子数 2 8 18 32 50……能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：能层 K L M N O ……能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……各能层电子数 2 8 18 32 50 ……（1）每个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……（2）任一能层，能级数=能层序数（3）s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍3、构造原理电子所排的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……元素原子的电子排布：（1—36号）见 p 6[案例练习]1、以下能级符号正确的是（）A. 6sB.2dC.3fD.7p2、下列能级中轨道数为5的是（）A.s能级B.p能级C.d能级D.f能级3、比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低（1）1s,3d (2) 3s,3p,3d (3)2p,3p,4p 4、请根据构造原理，写出下列基态原子的电子排布式（1）N （2）Ne（3）29Cu （4）Ca[课后作业]1、下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）A．Al 1s22s22p63s23p1 B．O2- 1s22s22p6C．Na+ 1s22s22p6 D．Si 1s22s22p22、下列符号代表一些能层或能级的能量，请将它们按能量由低到高的顺序排列：（1）E3S E2S E4S E1S，（2）E3S E3d E2P E4f。
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51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔 Nhomakorabea 谢谢！
②多电子原子轨道的能量
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒