原子结构
原子的结构
原子的结构原子是构成物质的基本单位，也是能够保持化学反应的最小单位。
它由核部分和电子云部分构成。
核部分包括质子和中子，而电子云部分则包括电子。
质子是带有正电荷的基本粒子，它们存在于原子核中。
质子的质量约为1.67×10^-27千克，其电荷为元电荷即+1。
原子的质子数目被称为原子的原子序数，通常用字母Z表示。
质子的数量决定了原子的化学属性和元素的身份。
中子是电中性的基本粒子，它们也存在于原子核中。
中子的质量约为1.67×10^-27千克，由于没有电荷，所以中子对原子的化学反应没有直接影响。
电子是负电荷的基本粒子，其质量要远小于质子和中子，约为9.11×10^-31千克。
电子云是指围绕着原子核的电子，它们以不确定的方式分布在原子周围的轨道中。
根据量子力学理论，原子的电子以能级的形式存在。
能级是指位于不同轨道上的电子具有不同的能量。
通常，原子的电子云可以分为不同的壳层，每个壳层可以容纳不同数量的电子。
内层壳层离核较近，能量较低，外层壳层离核较远，能量较高。
按照杨振宁和约会一瑟尔提出的电子自旋相对论解（Dirac方程），每个原子都可以由四个量子数来描述。
主量子数（n）表示电子所在能级的大小，角量子数（l）表示电子的角动量大小，磁量子数（m）表示电子在空间中方向的分布，自旋量子数（s）表示电子的自旋方向。
此外，原子还具有一些其他特征，如原子半径、离子半径、原子的电离能和电子亲和能等。
原子半径是指原子核外电子云边界与原子核的距离。
离子半径是指带电原子（即离子）中正负电荷之间的距离。
原子的电离能是指从原子中永久移除一个电子所需的能量。
电子亲和能是指从原子或离子中获得一个电子所释放的能量。
总结而言，原子具有复杂的结构，包括质子、中子和电子三个基本粒子。
质子和中子位于原子核中，而电子以电子云的形式环绕核。
电子在不同的能级上以不确定的方式存在，并且通过量子数来描述。
此外，原子还具有其他特征，如半径、离子半径、电离能和电子亲和能等。
原子的基本结构
原子的基本结构原子是构成物质的最基本单位，是化学反应和物质性质变化的基础。
本文将介绍原子的基本结构，主要涉及原子的组成和组织，以及科学家对原子结构的发现和研究。
一、原子组成原子由三种基本粒子组成：质子、中子和电子。
质子带正电荷，中子没有电荷，电子带负电荷。
在原子内部，质子和中子集中在原子核中，外部电子绕核旋转。
1. 原子核原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。
质子具有正电荷，并决定了原子的原子序数，中子没有电荷。
质子和中子的集合在原子核中形成了稳定的结构。
2. 电子壳层原子核外部的电子围绕核心在特定轨道上运动，形成电子壳层。
电子壳层的数量与原子的能级相关，决定了原子的化学性质。
第一电子壳层最多容纳2个电子，第二电子壳层最多容纳8个电子，第三电子壳层最多容纳18个电子。
二、原子的发现与研究1. 原子学说的提出古代的希腊哲学家认为物质是由最基本的单元构成的，但对于这个最基本的单元，他们没有确切的观点。
直到19世纪初，英国科学家道尔顿提出了原子学说，认为所有物质都是由不可分割的原子组成的。
2. 原子结构的实验证据为了验证原子学说，科学家进行了一系列的实验。
其中，汤姆逊的阴极射线实验和卢瑟福的金箔散射实验对原子结构的认识有着重大贡献。
汤姆逊通过研究阴极射线的偏转现象，发现存在带负电的粒子，即电子。
他提出了“杏仁布丁模型”，认为正电荷和负电荷均匀分布在整个原子中。
卢瑟福的金箔散射实验进一步揭示了原子内部的结构。
他发现，大部分的正电荷集中在一个非常小且带正电的核心中，并且核周围的电子密度很低。
这证明了原子中有一个小而密集的原子核。
3. 波尔的量子理论根据实验证据，丹麦科学家波尔提出了量子理论，进一步解释了原子结构。
他认为电子只能在特定的能级轨道上运动，并在这些轨道上具有固定的能量。
当电子从一高能级跃迁到另一低能级时，会释放出或吸收特定能量的光子。
三、小结原子的基本结构由质子、中子和电子组成。
质子和中子集中在原子核中，而电子围绕核心在不同的壳层上运动。
原子结构解析
原子结构解析原子是构成物质的基本单位，也是化学和物理学研究的重要对象。
它们具有复杂而精确的结构，由核子和电子组成。
本文将详细探讨原子的结构，包括核子的组成、电子的轨道和能级分布，以及原子中的几种主要相互作用。
1. 核子结构原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子都被认为是由更基本的粒子——夸克组成，质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子则由一个上夸克和两个下夸克组成。
这种夸克组合使得质子带正电，中子不带电。
2. 电子结构电子围绕原子核运动，分布在不同的轨道上。
每个轨道能够容纳一定数量的电子，具有特定的能量水平。
一般情况下，电子最先填充低能级轨道，然后逐渐填充高能级轨道。
这个过程遵循阿伦尼乌斯能级填充规则。
3. 能级分布电子的能级分布在原子中呈现出特定的模式。
最内层的电子能级最低，最外层的电子能级最高。
每个能级又可以分为不同的亚能级。
4. 主要相互作用原子中的电子和核子之间存在不同的相互作用。
最主要的有静电相互作用和强相互作用。
静电相互作用导致了核子和电子之间的引力，同时也是导致原子结合形成分子的主要原因。
强相互作用则是核子之间的相互吸引和排斥力，维持了原子核的稳定。
除了上述内容，原子结构还涉及到原子的质量、电荷等方面的信息。
原子结构的研究对于深入了解物质的性质和行为具有重要意义。
它也为其他领域的研究提供了基础，例如化学反应、材料科学和量子物理等。
总结起来，原子结构的解析涉及核子的组成、电子的轨道和能级分布，以及原子中的主要相互作用。
了解原子结构有助于我们深入研究物质的性质和行为，为各个学科的进一步研究提供基础。
原子的结构ppt课件
D
A. 离子带电，所以不能直接构成物质B. 氯离子的质子数比电子数多1个C. 离子是带电粒子，所有带电粒子一定是离子D. 原子得失电子变成离子，原子核不发生变化
14.下列关于、 两种粒子的判断，正确的是( )
C
①核电荷数相同 ②核外电子数相等比 稳定 ④质量几乎相等⑤质子数相等A. ①③⑤ B. ②④ C. ①③④⑤ D. ①②③④⑤
A
B
C
11.下图形象地表示了氯化钠的形成过程。下列叙述中，不正确的是 ( )
B
A. 钠原子在化学反应中容易失去电子B. 钠原子与钠离子都不显电性C. 氯原子得到1个电子形成氯离子D. 氯化钠由钠离子和氯离子构成
12.某粒子结构示意图如图所示，下列说法错误的是( )
D
A. 若 ，则该粒子是阴离子B. 若 ，则该粒子是原子C. 若 ，则该粒子是阳离子D. 若 ，则该粒子是由一个原子得到2个电子形成的
5、相同的原子层结构化学性质相似相同的原子层结构：
化学性质相似：
电子层数相同，切每层上电子数相等
条件：最外层电子数认为最终的结果是（ ）A.Na原子与Cl原子都无法构成相对稳定结构B.Na原子与Cl原子都构成了相对稳定结构C.Na原子与Cl原子只有一方构成了相对稳定结构
小练习：试着写出下面的离子示意图代表什么
Al3+
S2-
5、离子符号的意义
Al3+
3Al3+
表示一个铝离子
表示3个铝离子
表示一个铝离子带3个单位正电荷
6、离子也是构成物质的一种粒子
由离子构成的物质，化学性质由离子保存
如：NaCl由Na+和Cl-构成，所以化学性质由 Na+和Cl-保持。
《原子的结构》PPT课件
电子的能级
电子在原子中具有不同的能级，每个 能级对应不同的电子轨道和能量状态。
电子的运动
电子在原子核外以极高的速度运动， 形成“电子云”或“概率分布”。
原子核与电子的关系
电荷平衡
原子核的正电荷与电子的负电荷 相互平衡，使得整个原子呈电中
性。
引力与斥力
原子核与电子之间存在引力和斥力， 引力使得电子被束缚在原子核周围， 斥力则使得电子不会塌缩到原子核 中。
电负性是衡量元素在化合物中吸引电子能力 相对大小的标度，电负性越大，元素的非金 属性越强。
元素周期表的应用
预测未知元素的性质
根据已知元素的性质和周期律， 可以预测未知元素的性质。
指导新材料的研发
利用元素周期表中的元素性质， 可以指导新材料的研发，如超导 材料、半导体材料等。
指导化学反应
利用元素周期表中的元素性质， 可以指导化学反应的进行，如选 择合适的催化剂、反应条件等。
3
汤姆生的“葡萄干面包”模型 发现电子后，提出原子由带正电的“面包”和嵌 在其中的带负电的“葡萄干”（电子）组成。
原子结构研究的重要性
01
02
03
理解物质本质
原子是构成物质的基本单 元，研究其结构有助于理 解物质的本质属性。
推动科技发展
原子结构的深入研究为量 子力学、核能利用、材料 科学等领域的发展奠定了 基础。
性质。
原子结构与元素性质的关系
原子半径
电离能
原子半径的大小与元素的化学性质密切相关， 原子半径越大，原子核对核外电子的吸引力 越小，元素的金属性越强。
电离能的大小反映了原子失去电子的难易程 度，电离能越小，原子越容易失去电子，元 素的金属性越强。
原子的结构完整版PPT课件
工业领域应用
放射性同位素可用于材料 检测、无损探伤、辐射加 工等。
其他领域应用
放射性同位素还可用于科 学研究、环境保护、农业 生产等领域。
放射性同位素对环境影响及安全防护措施
对环境影响
放射性同位素衰变产生的射线会对环境和生物体造成危害，如污 染空气、水源和土壤等。
安全防护措施
为了保障人类和环境安全，需要采取一系列安全防护措施，如合 理选址、屏蔽防护、废物处理等。
放射性同位素概念及来源
放射性同位素定义
01
具有相同原子序数但质量数不同的同位素，能自发地放出射线
并转变为另一种元素。
放射性同位素来源
02
天然放射性元素和人工合成放射性元素。
放射性同位素衰变类型
03
α衰变、β衰变和γ衰变。
放射性同位素在医学、工业等领域应用
医学领域应用
放射性同位素可用于诊断 和治疗疾病，如放射性碘 治疗甲状腺疾病、PET扫 描等。
过渡元素位于周期表中间部分， 包括3~12列的元素。它们具有 多种氧化态和丰富的化学性质， 是构成众多合金和催化剂的重要
成分。
稀有气体元素
稀有气体元素位于周期表的最右 侧，它们具有稳定的8电子构型 （氦为2电子构型），化学性质 极不活泼，一般不易与其他物质
发生化学反应。
04
化学键与分子间作用 力
化学键类型及特点
分子间作用力影响物质的物理性质
分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、密度、硬度等物理性质。一般来说，分子间作用力越强，物质的熔点 、沸点越高，密度越大，硬度也越大。例如，氢键的存在使得水的熔沸点异常高，范德华力则主要影响由分子构 成的物质的物理性质。
05
原子光谱与能级跃迁
原子结构概念
原子结构概念原子结构概念的介绍在我们日常生活中，我们经常听到关于原子的概念，但你是否想过原子到底是什么？什么是原子结构？本文将为您介绍原子结构的概念、组成和重要性。
首先，我们来了解一下原子的概念。
原子是构成物质的基本单位。
它是由细微的、不可再分的微粒组成的。
事实上，原子是非常微小的，它们的尺寸通常在纳米(10^-9)的量级上。
原子结构是关于原子内部组成和排列方式的描述。
为了更好地理解原子结构，我们需要了解原子的组成部分。
每个原子由核和电子组成。
核是原子的中心部分，是非常微小且非常重要的。
核中包含质子和中子，它们具有同等数量的正电荷，但质子有正电荷，而中子是中性的。
电子则围绕着核旋转，它们具有负电荷，以保持原子的稳定。
现在，让我们更详细地了解一下原子结构。
原子结构可以通过著名的玻尔模型来描述。
根据玻尔模型，电子在不同的轨道上绕核旋转，并且每个轨道都具有不同的能量级别。
轨道距离核越远，电子的能量越高。
当电子通过吸收或释放能量时，它可以在不同的轨道之间跃迁，从而导致光的发射或吸收。
然而，随着科学的发展，我们发现玻尔模型只是原子结构的一个简化描述。
在现代物理学中，我们使用波动力学模型来更准确地描述原子结构。
根据波动力学模型，我们无法描述电子具体的位置，而是使用概率分布函数来表征电子在不同区域的可能性。
原子结构的研究对于我们理解物质的性质和化学反应至关重要。
通过了解原子结构，我们可以预测原子如何相互作用以形成分子。
这对于我们关于物质的改性和合成非常重要。
此外，通过了解原子的电子排布，我们可以了解原子的化学性质和反应性。
这对于开发新药物、材料和技术具有重要意义。
原子结构的研究也为我们提供了许多应用。
例如，X射线衍射技术就是一种基于原子结构的技术，可以用于确定晶体结构。
核磁共振成像(简称MRI)则利用原子核的磁性来生成人体内部的图像。
这些应用都离不开对原子结构的深入理解。
总之，原子结构是关于原子内部组成和排列方式的描述。
原子的结构是怎样的
原子的结构是怎样的
一、原子结构的构成
1.原子就如它的名字所描述的那样，是构成一切物质的最小单位。
它的构成由原子质子，中子，电子组成。
2.原子质子是原子核的重要组成部分，在原子核内具有正电荷且有极大的质量；中子分子拥有零的电荷和与质子接近的质量，和质子一起构成原子核的重要组成部分；电子轻得多，却有着负电荷，而且存在于原子核外面。
3.原子核吸引电子，电子构成原子的外部层，如果外部层上出现额外的电子，就会形成更为稳定的电子配置。
二、原子结构的形成
1.原子结构的形成取决于每一种元素的不同圆环数，电子在距原子核较远的地方采取盖德—努利配置，距离较近的电子层采取林伯—萨克斯配置，根据电子在不同层上的数量以及元素的结构来决定形成某种特定原子结构。
2.每一种元素都有着不同的质量，电荷，甚至原子结构。
反应物中每一元素的化学性质都与它的原子结构有关，原子结构越复杂，反应速率越快，而加入其他物质却迟缓了反应速率，这就是为什么我们往往需要添加稀释剂来辅助试验的原因所在。
三、原子结构的应用
随着电子元件的发展，电子在原子结构上的行为变得越来越重要。
晶体管和半导体等都是利用原子结构的特性来输出信号，形成世界上最先进的电子元件。
原子结构
4s 4p(px,py,pz) 4d( dxy,dxz,dyz, dz ,dx -y ) 4f…
2 2 2
例：写出下列各组量子数表示的原子轨道的符 号（鲁科） ： (A) n=2,l=1 (B) n=4,l=0 (C) n=5,l=2 例:下列各组量子数中,哪些是合理的?（鲁科） (A) n=2,l=1,m=0 (B) n=2,l=2,m=-1 (C) n=3,l=0,m=0 (D) n=4,l=1,m=1 (E) n=2,l=0,m=-1 (F) n=4,l=3,m=4
n=2, l=1，m=0，±1 即 2p态 n=3, l=0，m=0 n=3, l=1，m=0，±1 即 3s态 即 3p态
n=3, l=2，m=0，±1， ±2 即 3d态
（ 3dxy,3dxz,3dyz,3dz2,3dx2-y2 ）
1s 2s 2p(px,py,pz) 3s 3p(px,py,pz) 3d( dxy,dxz,dyz,dz ,dx -y )
------------波粒二象性
宏观物体与微观粒子运动特征之比较：
• 宏观物体同时具有确定的坐标和动量，可用牛 顿力学描述，而微观粒子没有同时确定的坐标 和动量，需用量子力学描述； • 宏观物体有连续可测的运动轨迹，可追踪各个 物体的运动轨迹加以分辨，微观粒子具有概率 分布的特性，不可能分辨出各个粒子的轨迹；
四、原子结构和元素周期表
1、核外电子排布与周期的关系 2、核外电子排布与族的关系 3、核外电子排布与元素周期表的分区 4、元素原子半径的周期性变化（苏教版必修2） 5、元素第一电离能的周期性变化 6、元素电负性的周期性变化
例： （鲁科p26）原子结构和元素周期表存在着内 在的联系。 （1）请写出基态原子的外层具有下列电子排布的所 有元素的名称与符号： ns2np3(n=2-4) 3d6-84s2 3d104s1 4s1 （2）指出这些元素在周期表中的位置。 （3）外层具有4s1电子排布的主族元素的基态原子， 容易失去一个电子，形成+1价的阳离子，请写出 该阳离子的电子排布式。
原子的结构
原子一、原子1．原子的结构原子是由位于原子中心的中子构成的。
原子核位于原子的做高速运动。
注：（1）不是所有原子的原子（2）核电荷数=质子数（3）原子的质子数（或核数不同。
（4）原子核内质子数与中2．核外电子的排布 （1）原子的核外电子排布①电子层在含有多个电子的原子里能量高的通常在离核较远的区稍远的叫第二层，由里向外依②原子结构示意图：如钠（2）元素原子最外层电子原子的相关知识 中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。
原子原子的中心，体积很小，原子里有很大的空间，电子的原子核中都有中子。
子数=核外电子数。
或核电荷数）决定原子的种类，因此不同种类的原数与中子数不一定相等。
子排布 原子里，电子的能量并不相同，能量低的通常在离核较近远的区域运动。
把能量最低、离核最近的叫第一层，向外依次类推，叫三、四、五、六、七层。
如钠原子结构示意图。
层电子数与元素化学性质的关系原子核是由质子和电子在这个空间里类的原子，核内质子核较近的区域运动，，能量稍高、离核元素类别 稀有气体元素 金属元素非金属元素 一般多（3）原子结构示意图的书要正确书写原子结构示意①每一电子层上所容纳的纳2×12=2个；第二层上能容纳②核外电子是逐层排布的依此类推。
③最外层电子数不得超过二、离子1．离子概念：带电的原子（或原分类：阳离子：带正电的原子或原阴离子：带负电的原子或原离子的形成过程：（1）金属原子的最外层电核外电子数，所以带正电荷（2）非金属原子的最外层于核外电子数，所以带负电荷2．离子符号（1）离子符号表示的意义（2）分子、原子和离子的最外层电子数 得失电子倾向 8个(He 为2) 不易得失 一般少于4个 易失去最外层电子 一般多于4个或等于4个 易得到电子图的书写及相关判断构示意图，必须遵循核外电子排布的一般规律：容纳的电子数不超过2n 2个(n 为电子层数)。
例如，能容纳2×22=8个电子；第三层上能容纳2×32=18个电子排布的，先排满第一层，再排第二层，第二层排满后得超过8个。
什么是原子结构
什么是原子结构一九四四年，经物理学家亨利·格林筑基梁发现原子内部结构构成原子，从而奠定了原子结构研究的基础。
原子结构，也就是构成原子的要素，包括原子核、电子等组成，对于探究物质世界有着重要意义。
（一）原子核的构成原子核，又称原子核结构，是构成原子的最重要部分。
它由永久性的质子、中子和由核反应产生的暂时性的介子，组成的静态的构成物。
有的原子核由原子核附着的地雷；而且，质子和中子本身也具有海德斯-安塔尔结构，有着非常精细的结构关系。
（二）电子的构成电子是原子得以稳定的主要原因，它是一种极小的带负电荷的粒子，存在于原子核之外，绕原子核运动。
根据电子层级原理，原子由共同构成不同原子的电子排列形成，而电子能量层的数量直接决定了原子的特性及稳定性。
（三）原子结构的影响原子结构的影响，主要体现在原子的化学特性以及其他外在性质上。
因为原子核和电子及其他介子的分布情况不同，那么原子间的化学反应前提供的能量也不一样，不同结构的原子就会表现出特定的性质。
例如：氢原子有两个双核电子，它与其他元素进行化学反应时发生的反应热明显较小，因而氢是一种极易反应的元素。
（四）原子结构的研究史上著名的物理学家开展了原子结构的研究，其中第一个是爱因斯坦，他在1905年提出的量子理论为原子结构的研究建立了基础。
紧接着，弗罗伦茨·喀胡拉对原子核进行了精确的模型描述，把原子核看作是质子和中子组成的物理结构，指导着电子在原子核外运动。
（五）原子结构的实际应用原子结构的实际应用十分广泛，从放射和辐射研究到重大的工程应用，都会使用到原子结构的知识。
例如：原子结构的研究帮助科学家了解核反应的本质，从而开发出的大型发电站的燃料元素；熔断电路保护设计中，也要用到原子结构的概念。
所以，原子结构的研究，对于社会发展至关重要。
综上所述，原子结构是构成原子的最重要部分，其中包含质子、中子、电子等要素。
原子结构的研究不仅对深入理解物质世界有直接的意义，实际的应用也十分的重要，是社会迅速发展的根本因素。
原子结构的定义
原子结构是指描述原子内部组成和排列方式的概念。
它包括原子的基本组成部分，如质子、中子和电子，以及它们在原子中的位置和数量。
具体来说，原子结构由以下要素组成：
1.质子：质子是带正电荷的基本粒子，它们位于原子核中。
每个质子的电荷都为+1，其质
量约等于1.67 x 10^-27千克。
2.中子：中子是没有电荷（即电中性）的基本粒子，它们也位于原子核中。
每个中子的质
量与质子相近，约等于1.67 x 10^-27千克。
3.电子：电子是带负电荷的基本粒子，它们绕着原子核运动。
每个电子的电荷为-1，其质
量约为质子和中子的1/1836。
4.原子核：原子核是包含质子和中子的中心部分，其中质子和中子紧密结合在一起。
原子
核的直径相对较小，但它占据整个原子的绝大部分质量。
5.原子壳层：电子以不同的能级（或壳层）存在于原子周围。
这些能级由电子的能量确定，
每个能级可以容纳一定数量的电子。
原子结构的描述通常采用元素符号和电子排布来表示，例如氢原子（H）由一个质子、一个中子和一个电子组成。
原子结构对于理解化学反应、物质性质和元素周期表等方面具有关键意义。
通过研究原子结构，我们可以深入了解物质世界的微观组成和行为规律。
第十一讲原子的结构
第十一讲 原子的结构一、原子的结构1.原子的结构1897年，英国科学家 发现电子，证明原子的可分性。
图33原子结构模拟图2.原子中核电荷数、质子数与核外电子数的关系 (1)核电荷数指的是 所带的正电荷数。
(2)原子不显电性，每个质子带一个单位 ，每个 带一个单位负电荷，所以质子数等于核 外电子数。
(3)所以：质子数= =核外电子数3.关于原子结构注意点①原子的质量几乎集中在上。
②（核内质子数）的多少，决定了原子的。
③核电荷数=质子数= 。
④氢原子中就。
二、原子核外电子的排布1.基本概念(1)在含有多个电子的原子中，核外电子具有不同的运动状态。
离核的电子能量，离核，电子的能量，所以具有不同能量的电子在不同的电子层上运动。
(2)离原子核最近的电子层为第1层，次之为第2层，依次类推为第3、4、5、6、7 层，也可以用字母表示，依次为K、L、M、N、O、P、Q。
2.核外电子排布规律(1)核外电子总是尽可能的电子层上，然后由里向外依次排布在能量的电子层上。
(2)每层最多容纳电子，最外层不能超过个。
3.原子结构示意图(1)钠原子结构示意图(2)常见原子结构示意图4.原子结构与性质的关系(1)稀有气体氦气、氖气、氩气等化学性质极不活泼，又称，从原子结构上观察可知，当原子（只有一层时为2）时，为，。
(2)当原子最外层电子数 4 时，该原子易最外层的电子；当原子最外层电子数4时，该原子易电子，从而达到8 电子稳定结构；原子最外层电子数为 4时，既不容易得电子，也不容易失电子。
(3) 决定原子的；最外层电子数，化学性质(同一列)。
三、离子1.离子的形成(1)最外层电子数大于4个的原子为了达到稳定结构就很容易得到电子，得电子后变成了离子。
则＜核外电子数，从而原子带上了负电，其结构示意图如图所示：(2)反之，最外层电子数小于4 个的原子就很容易失去电子，质子数＞，从而原子带上了正电，如图所示：2.离子的定义(1)离子：荷的或原子团，如C l、C u2+ 、SO24等。
(完整版)原子结构示意图大全
+19 2 8 8 1 钾K +20 2 8 8 2 钙Ca +21 2 8 9 2 钪Sc+22 2 8 10 2 钛Ti +23 2 8 11 2 钒V +24 2 8 13 1 铬Cr+25 2 8 13 2 锰Mn +26 2 8 14 2 铁Fe +27 2 8 15 2 钴Co+28 2 8 16 2 镍Ni +29 2 8 18 1 铜Cu +30 2 8 18 2 锌Zn+31 2 8 18 3 镓Ga +32 2 8 18 4 锗Ge +33 2 8 18 5 砷As+34 2 8 18 6 硒Se +35 2 8 18 7 溴Br +36 2 8 18 8 氪Kr+37 2 8 18 8 1 铷Rb +38 2 8 18 8 2 锶Sr +39 2 8 18 9 2 钇Y+40 2 8 18 10 2 锆Zr +41 2 8 18 12 1 铌Nb +42 2 8 18 13 1 钼Mo +43 2 8 18 13 2 锝Tc +44 2 8 18 15 1 钌Ru +45 2 8 18 16 1 铑Rh +46 2 8 18 18 钯Pd +47 2 8 18 18 1 银Ag +48 2 8 18 18 2 镉Cd +49 2 8 18 18 3 铟In +50 2 8 18 18 4 锡Sn +51 2 8 18 18 5 锑Sb +52 2 8 18 18 6 碲Te +53 2 8 18 18 7 碘I +54 2 8 18 18 8 氙Xe +55 2 8 18 18 8 1 铯Cs +56 2 8 18 18 8 2 钡Ba +57 2 8 18 18 9 2 镧La +58 2 8 18 19 9 2 铈Ce +59 2 8 18 21 8 2 镨Pr +60 2 8 18 22 8 2 钕Nd +61 2 8 18 23 8 2 钷Pm +62 2 8 18 24 8 2 钐Sm +63 2 8 18 25 8 2 铕Eu +64 2 8 18 25 9 2 钆Gd +65 2 8 18 27 8 2 铽Td +66 2 8 18 28 8 2 镝Dy +67 2 8 18 29 8 2 钬Ho +68 2 8 18 30 8 2 铒Er +69 2 8 18 31 8 2 铥Tm +70 2 8 18 32 8 2 镱Yb +71 2 8 18 32 9 2 镥Lu +72 2 8 18 32 10 2 铪Hf+73 2 8 18 32 11 2 钽Ta +74 2 8 18 32 12 2 钨W +75 2 8 18 32 13 2 铼Re +76 2 8 18 32 14 2 锇Os +77 2 8 18 32 15 2 铱Ir +78 2 8 18 32 17 1 铂Pt +79 2 8 18 32 18 1 金Au +80 2 8 18 32 18 2 汞Hg +81 2 8 18 32 18 3 铊Tl +82 2 8 18 32 18 4 铅Pb +83 2 8 18 32 18 5 铋Bi +84 2 8 18 32 18 6 钋Po +85 2 8 18 32 18 7 砹At +86 2 8 18 32 18 8 氡Rn +87 2 8 18 32 18 8 1 钫Fr +88 2 8 18 32 18 8 2 镭Ra +89 2 8 18 32 18 9 2 锕Ac +90 2 8 18 32 18 10 2 钍Th +91 2 8 18 32 20 9 2 镤Pa +92 2 8 18 32 21 9 2 铀U +93 2 8 18 32 22 9 2 镎Np +94 2 8 18 32 24 8 2 钚Pu +95 2 8 18 32 25 8 2 镅Am +96 2 8 18 32 25 9 2 锔Cm +97 2 8 18 32 27 8 2 锫Bk +98 2 8 18 32 28 8 2 锎Cf +99 2 8 18 32 29 8 2 锿Es +100 2 8 18 32 30 8 2 镄Fm +101 2 8 18 32 31 8 2 钔Md（推断结构，现在科学还未确定，下同）+102 2 8 18 32 32 8 2 锘No +103 2 8 18 32 32 9 2 铹Lr +104 2 8 18 32 32 10 2 鈩Rf +105 2 8 18 32 32 11 2 钅杜Db初中常见的离子团NH4 铵根+1价SO3 亚硫酸根-2价SO4 硫酸根-2价CO3 碳酸根-2价Cl 盐酸根-1价OH 氢氧根-1价NO3 硝酸根-1价NO2 亚硝酸根-1价CIO3 氯酸根-1价ClO 次氯酸根-1价，ClO4 高氯酸根-1价，H2PO4 磷酸二氢根-1价HPO42 磷酸氢根-1价MnO4 高锰酸根-1价MnO4 锰酸根-2价SiO3 硅酸根-2价HCO3 碳酸氢根-1价HSO4 硫酸氢根-1价PO4 磷酸根-3价。
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3
--2---
4
--3---
2
1
m -1 +3 -2 -3 -1-,-0--,-+1
ms +1/2 -1/2 -1/2
+1/2 -1/2
轨道 -n--p--n--f--3--d--
--4--f--2-p--
5.3 原子中电子的分布
一 原子核外电子分布原则
1 鲍利不相容原理
1） s，p，d，f 各分层原子轨道数分别为1，3， 5，7，所以最多容纳2，6，10，14个电子； 2） 每个电子层中原子轨道数n2 个， 各电子层
1s22s22p63s23p63d104s2
f
(n-2)f0-14(n-1)d0-2ns2 镧系，锕系
基态原子外层电子填充顺序：
ns (n – 2)f
( n – 1 )d np
价电子电离顺序：
np
ns
(n- 1 )d
( n – 2 )f
34
s , p ,d s区元素的族数 = 最外层电子数 d区元素的族数 = 最外层电子数 + 次外层d电子数
0， 1， 2，…,n-1
s， p，d s， p，d, f
15
l =0， s 亚层， 球形
l =1， p 亚层， 亚铃型
z
z
电子云
y
y
x
Y2 2pz
l =2， d 亚层， 花瓣型
y
y
x
原子轨道
Y2p z
z
x
z 3dxy
z
x
3d x2 y2
x
y
3d z 2
17
原子中的能级主要由主量子数和角量子数决定
第五章 原子结构和元素周期系 5.1 原子和元素
氢原子光谱和玻尔模型 Na光谱
1
所有波长
红
橙
黄绿
青蓝
紫
2
3
玻尔提出的三点假设： 1）稳定轨道的概念 2） 电子在离核越远的轨道上运 动，能量越大 3） 处于激发态的电子不稳定，可以跃迁到离核 较近的轨道上同时释放出光能
4
5.2 原子结构的近代概念
Cr Z= 24
1s22s22p63s23p63d54s1 （半充满） = [Ar]3d54s1
Cu Z= 29
[Ar]3d104s1 (全充满）
外层电子结构
Cu K Fe Fe2+ Fe3+
3d104s1 4s1
3d6 4s2 3d6 3d5
轨道表示
二 屏蔽效应和有效核电荷
1 屏蔽效应
+
Z
-
∑
规律 1 同一主族， 从上到下， I1减小 2 同一周期， 从左到右， I1增大，略有波折
I1
P
Ar
Mg
Na
S
Al
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ ⅦⅧ
Al : 3s23p1
S 3s23p4
族数（主）
三 、电子亲合能（E）
第一电子亲合能（E1）： 一个基态的气态原子得到一 个电子形成负一价阴离子所释放出来的能量
=
Z*
（核电荷数）
（有效核电荷数）
：屏蔽常数
2 钻穿效应：外层电子能够避开其他电子的屏蔽而钻 穿到内层， 出现在离核较近的地方
3d 与 4s轨道的径向分布图
31
三 元素的分区 结 构 分 区
32
区 外围电子构型 包含的元素
例
s
ns1-2
ⅠA, ⅡA
Mg ( Z=12 ) [Ne]3s2
Mg2+
O(g) + e
O-(g) + E1
E1 = -141 KJ/mol
注意：O和F的电子亲合能
四 、电负性（χ）： 分子中原子吸引电子的能力
指定： χF = 4.0 (最大）
χFr= 0.7 （最小）
同一周期从左到右电负性依次增大；同 一主族从上到下电负性依次变小
46
电负性变化
47
48
49
计算电子速率的误差计算 电子质量为m=9.11×10-28g，原子直径为10-10m， 若电子位置精确到原子直径的 ，试计算其速度 的测量误差最小为多少？ 解
：
51
52
53
54
紫外光和可见光区波长和能量
波段
波长λ/nm 能量 E/KJ·mol-1
紫外
200
598
400
299
紫
450
266
蓝
500
239
绿
570
209
黄
590
203
橙
620
192
红
750
159
能量 E/eV 6.20 3.10 2.76 2.48 2.16 2.10 2.0 1.6
35
电子层数 = 周期数； 原子序数 = 核电荷数 = 核外电子数 主族元素族数 = 最外层电子数 = 最高化合价
36
例 最外层电子排布
最高化合价 周期 族
Si（Z=14） 3s2 3p2
+4
三
ⅣA
Ti ( Z=22 ) 3d24s2
+4
四 ⅣB
Fe ( Z=26 ) 3d64s2
+3
四
Ⅷ
Cu (Z= 29 ) 3d104s1
3. 磁量子数（m）：描述原子轨道或电子云在空间的
伸展方向， 取值从 -l 0
+l
18
l
m
等价轨道
S, 0
0
s 亚层在空间只有一 1个S轨道
个伸展方向，即球形
P, 1
-1, 0, +1,
p 亚层在空间有三种 伸展方向
3个p 轨道
d, 2
-2, -1, 0,
+1,+2
d 亚层有五种 伸展方向
5个d 轨道
10
三 、 几率密度和电子云 微观世界的特征： 量子化； 波粒二象性；不确定性；自旋
11
几率密度和电子云
12
原子轨道角度分布与电子 云角度分布的区别：
1 电子云的角度分布图比原子轨道 的角度分布图要瘦一些
2 原子轨道的角度分布图上有正、 负号之分，而电子云的角度分布 图上均为正值
13
四 、 量子数
m：质量
h：Planck常数
7
直角坐标( x,y,z)与球坐标(r,θ,φ)的转换
x r sinq cos y r sinq sin z r cosq
r x2 y2 z2
Ψ x, y , z Ψ r ,q , R r Y q ,
Y (q , ) 3 cosq A cosq
最大容量2n2 个电子
2
近似能级组：
能 量
(1 s) (2 s , 2 p ) (3 s , 3 p )
最
(4 s , 3 d , 4 p ) (5 s ,4 d ,5 p
低 原
(6 s , 4 f , 5 d ,6 p )
理
电 子 填 入 轨 道 次 序 ：
Pauling近似能级图
26
1) 角量子数 l 相同的能级，能量主要由 n 决定， n 越大，E越大。
55
z
z
z
y
y
y
x
Y2p z
z
x
Y2p x
z
x
Y2p y
z
y
y
y
x
Y2 2pz
x
Y2 2p x
x
Y2 2py
57
原子轨道 z
y
x
3d z 2
y
x
z 3dxy
y
z
z
y
x
3d x2 y2
z
x
y
3d xz
x 3d yz
电离能随原子序数的增加呈周期性变化
59
1. 主量子数（n）：描述电子层能量高低次 序和电子云离核远近的参数
n
12345
电子层(光谱学符号） K L M N O
6… P…
14
2. 角量子数（l）： 确定电子运动空间 形状的量子数
l 的取值 ：0，1 ，2，3，…，n-1
n
1
2
3
4…
n
l 0
电子亚
层符号 s
0， 1
s， p
0, 1， 2
0， 1， 2， 3
f, 3 -3,-2,-1
f 亚层有七种伸展 7个f 轨道
0,+1,+2,+3
方向
等价轨道： 在没有外磁场的情况下，同一亚层的能量相等
4. 自旋量子数 （ms）： 描述核外电子的自旋状态，取值只有两个
ms =
+1/2 顺时针运动 -1/2 逆时针运动
20
21
例
n
l
--≥-2-- 1
--≥--4- 3
1s22s22p6
P
ns2np1-6
Ⅲ～ⅦA,零族 Al ( Z=13 ) [Ne]3s23p1
Al3+ 1s22s22p6
d (n-1)d1-9 ns1-2 Ⅲ～ⅦB, Ⅷ 族
Mn ( Z=25 ) 1s22s22p63s23p63d54s2
d s (n-1)d10ns1-2 ⅠB, ⅡB
Zn ( Z=30 )
E2p < E3p < E 4p
2）主量子数 n 相同时，角量子数越大，E越大。 E4s < E4p < E4d < E4f
3） n 与 l 都不同时，出现能级交错。 E4s < E3d , E6s < E4f < E5d