第5章 第1讲 原子结构 核外电子排布剖析

xA
z
b a
cd
Xe
a: 质子数位置 d: 离子的电荷符号位置 b: 质量数位置 e: 化学式角码位置 c: 化合价价标位置
原
要理解பைடு நூலகம்中各符号的含义。例：氯原子,
子 结
2、 原子 结构
圆圈内表示原子的质子数， 要注意正号；弧线表示电子层， 弧线
构 示意 内数字表示该层中的电子数。离子结构
的 图和
表 离子
（3）基态与激发态的关系
（3）洪特规则
①当电子排布在同一能级的不同轨道时， 总是优先单独占据一个轨道，而且自旋 方向相同
②当同一能级的电子排布为全充满、半 充满状态时具有较低的能量和较大的稳 定性
6、轨道表示式
写出基态钒、铜原子的电子排布式、轨 道表示式
7、基态与激发态
（1）基态原子：处于最低能量的原子叫 基态原子。 （2）激发态原子：当基态原子的电子吸 收能量后，电子会跃迁到较高的能级，变 成激发态原子。
法
（三）元素、核素与同位素 元素
1、元素:具有相同核电荷 数的同一类原子的总称
核 素
核 …… 素
互为同位素
2、核素：具有一定数目的质子和一定数目 的中子的一种原子。如1H(H)、2H(D)、
3H(T)就各为一种核素。
3、同位素：同一元素的不同核素之间互称 同位素。 16O、17O、18O是氧元素的三种 核素，互为同位素
离核远近：近
远
能量高低：低
高
1
2
3
4
5
6
7
K
L
M
N
O
P
Q
（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．（既亚层）。
表示方法及各能级所容纳的最多电子数：
【思考】不同的能层分别有多少个能级，与 能层的序数（n）间存在什么关系？
（所含能级个数＝能层序数 n）
3、构造原理
阳离子：质子数=核外电子数+离子所带电荷数
阴离子：质子数=核外电子数-离子所带电荷数
（二）原子结构表示方法
1、原子表示方法：
请说出下面符号的含义： X----------表示元素符号 A----------表示质量数 Z----------表示质子数
中子数 N=A-Z
X若代表元素符号, 那么a.b.c.d.e各表示什么含义?
原子核外电子排布必须遵循 一定的排布顺序 —构造原理
核 构外 造电 原子 理排 图布
的
1s---2s---2p---3s---3p---4s---3d--4p---5s---4d----
存在着能级交错
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，简称能量最低原理
构造原理中排布顺序的实质
同素异形体 同位素 同系物 同分异构体
概念
同一种元素 的不同单质
相同质子数、结构相似,组 不同中子数 成相差若干
相同分子 组成,不同
的原子
个CH2
分子结构
研究 对象
单质
原子
有机物 主要是有机物
实例白磷和红磷 11H和21H 甲烷和乙烷 丁烷和异丁烷
二、粒子半径大小比较的规律
比较微粒大小的依据（三看） 一看电子层数：电子层数越多半径越大
-----各能级的能量高低顺序
1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ： ns<np<nd<nf
2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序： 1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p; 3d<4d
3) 不同层不同能级可由下面的公式得出: ns < (n-2)f < (n-1)d < np (n为能层序数)
示
结构 示意
方图
法
示意图中各符号含意一样，但注意原子
结构示意图中质子数等于核外电子数，
而离子结构示意图中质子数与核外电子 数不相等。如Cl-：
原 子
电子式是在元素符号周围用
结 构
3、
小黑点或“×”的数目表 示该
的
电 子
元素原子的 最外层电子数的式
表式 示
子。小黑点或“×”的数目即
方 为该原子的最外层电子数。
4、电子排布式：
用数字在能级符号右上角表明该能级上 的排布的电子数。（掌握1～36号元素）
氢H
1s1
钠 Na 1s22s22p63s1
钙 Ca 1s22s22p63s23p64s2
基态原子的简化电子排布：
如： Na：1s22s22p63s1
简化为：[Ne]3s1
表示钠的内层电子排布与稀有气体元素 Ne的核外电子排布相同
注意： ① “同一类”指质子数相同，各种不同的 原子，如H、D、T；
② 同位素的质量数不同，核外电子数相同， 化学性质几乎完全相同；
③ 同位素构成的化合物是不同化合物，如 H2O、D2O的物理性质不同，化学性质几 乎相同，它们是纯净物
④ 天然存在的各种同位素所占原子的百分 数一般是不变的。
（四）同素异形体、同位素、同系物和同 分异构体的区别
一、 原子的构成
（一） 质子 质子数决定元素种类、元素位置
原子核 (Z)
原 子
中子 中子数决定原子种类、中子与质子 (N) 决定原子质量
核外电子 核外电子数决定元素的化学性质、质 子与电子决定粒子所带电荷数
重要的等式：
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)
原子： 质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数
（3）除K层外(最多2个)，最外层电子数最 多不超过8个
（4）次外层电子数最多不超过18个
（5）倒数第三层电子数最多不超过32个 (高中很少能用到)
2、能层与能级
（1）能层
在多电子的原子核外电子的能量是不同的， 按电子的能量差异，可以将核外电子分成 不同的能层。
核外电子分层排布
依据核外电子的能量不同：
如： Na>Na+ 二看核电荷数：电子层数相同，核电荷数越 大半径越小。
如： S2- > Cl- > Ar > K+ > Ca2+; 三看电子数：电子层和核电荷数都相同时， 电子数越多, 半径越大。
如： Cl->Cl;Fe2+>Fe3+
三、原子的核外电子排布
1、原子的核外电子排布规律 （1）能量最低原理：核外电子总是尽可能 的先排布在能量低的(离原子核近的)电子层 里。(能量低稳定性高) （2）每层最多容纳的电子数为2n2个电子
写出第8号元素氧、第14号元素硅和第 26号元素铁的简化电子排布式吗？
O： [He]2s22p4 Fe：[Ar]3d64s2
Si：[Ne]3s23p2
5、原子核外电子排布规律
（1）能量最低原理
电子优先占据能量较低的轨道
（2）泡利不相容原理
1个原子轨道里最多只能容纳2个电子， 且自旋方向相反
在同一个原子里，不存在四个方面的运 动状态完全相同的电子。