第五章:原子结构与元素周期表

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天津大学无机化学课件第五章原子结构与元素周期性 共74页PPT资料

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例外的还有: 41Nb、 44Ru、 45Rh、 57La、
58Ce、78Pt、89Ac、90Th、91Pa、92U、 93Np
29.11.2019
课件
36
基态原子的价层电子构型
价层——价电子所在的亚层 价层电子构型——指价层的电子分布式
29.11.2019
课件
30
无机化学多媒体电子教案
第五章 原子结构和元素周期性
第三节原子中电子的分布
第三节
原子中电子的分布
29.11.2019
课件
31
5-3-1 基态原子中电子的分布原理
泡利不相容原理——每一个原子轨道,最多
只能容纳两个自旋方向相反的电子.
能量5最-3低-原1理基—态—原原子子为中基态电时子,分电子布尽原可 能地分布在能级较低的理轨道上,使原子处于
课件
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3. 磁量子数(m)
磁量子数(m)的取值决定于l值,可取(2l+1)个 从-l到+l(包括零在内)的整数。每一个m值代表 一个具有某种空间取向的原子轨道。
4.自旋量子数(ms)
自旋量子数(ms)只有+1/2或-1/2 这两个数值, 其中每一个值表示电子的一种自旋方向(如顺 时针或逆时针方向)。
课件
12
在量子力学中是用波函数和与其对应的 能量来描述微观粒子的运动状态的.
原子中电子的波函数ψ既然是描述电子云
运动状态的数学表达式,而且又是空间坐标的
函数,其空间图象可以形象地理解为电子运动
的空间范围,俗称”原子轨道”.为了避免与经
典力学中的玻尔轨道相混淆,又称为原子轨函
(原子轨道函数之意),亦即波函数的空间图象
激发态(电子处于能

原子和元素周期表

原子和元素周期表

原子结构原子是构成物质的基本单位,由质子、中子和电子组成。

了解原子的结构对于理解元素的性质和化学反应至关重要。

质子、中子和电子•质子:质子是原子核中带正电荷的粒子,其质量约等于1个质子质量单位(amu)。

每个元素的原子核都包含特定数量的质子,决定了元素的原子序数。

•中子:中子也存在于原子核中,它们是电中性的,不带电荷。

中子的质量也约等于1个质子质量单位。

在原子核中,中子的数量可以与质子不同,不同的中子数目形成了同一元素的同位素。

•电子:电子是质量极轻的带负电荷的粒子,围绕着原子核以不同的能级和轨道运动。

电子的质量约为1/1836个质子质量单位。

原子核和电子壳层•原子核:原子核位于原子的中心,由质子和中子组成。

质子的正电荷使得原子核带有正电荷,而中子的存在稳定了原子核的结构。

•电子壳层:电子围绕原子核运动的路径称为轨道或壳层。

电子壳层可以分为多个能级,从最靠近原子核的第一能级开始,依次排列。

每个能级都有特定的能量和最大电子容纳数目。

原子的稳定性和化学性质取决于电子在不同能级和轨道中的排布方式。

电子填充能级时遵循一定的规则,如阿贝尔定律和泡利不相容原理。

了解原子结构有助于理解元素的性质和元素间的化学反应。

通过改变原子核中的质子数和中子数,可以产生不同的同位素,而通过改变电子的排布方式,可以形成不同的化合物和化学键。

元素和原子序数元素是由具有相同原子序数的原子组成的纯粹物质。

原子序数指的是元素中的质子数,它是标识元素的重要属性之一。

元素的定义和组成元素是由具有相同原子序数的原子组成的物质。

每个元素都有一个独特的原子序数,它代表了该元素原子中存在的质子数。

例如,氧元素的原子序数为8,表示氧原子中有8个质子。

元素的原子序数决定了元素的身份和化学特性。

不同的元素具有不同的原子序数,因此它们的质子数不同,从而导致了元素间的差异。

原子序数的意义原子序数是元素的基本特征之一,它具有以下重要意义:1.元素的唯一性:每个元素都有唯一的原子序数,这意味着没有两个不同元素具有相同的原子序数。

化学课件《原子结构与元素周期表》优秀ppt1 鲁科版

化学课件《原子结构与元素周期表》优秀ppt1 鲁科版
(1)1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 (2)[Ar]3d10 4s1
2.由下列元素在周期表中的位置, 给出其原子的价电子层构型
(3)第四周期第ⅥB族 (4)第六周期第ⅡA族
3.已知某元素的原子序数是25,写出该元 素原子的电子排布式,并指出该元素的 名称、符号以及所属的周期和族。
4.已知某元素在周期表中位于第五周 期、ⅥA族。试写出该元素的基态原 子的电子排布式、元素名称、符号 和原子序数。
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由,完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
116.昨天是张退票的支票,明天是张信用卡,只有今天才是现金;要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事,浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地,努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验,但适度的休息绝不可少,否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程,而是螺旋形的路径,时而前进,时而折回,停滞后又前进,有失有得,有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代,能量之所以能够带来奇迹,主要源于一股活力,而活力的核心元素乃是意志。无论何处,活力皆是所谓“人格力量”的原动力,也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的:一种人无法做被吩咐去做的事,另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言,机会就像波浪般奔向茫茫的大海,或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的,而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现,而是需要开拓,开路的过程,便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害,如果他很慈悲,如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物,都存在着正、反两面,所以要养成由后面.里面,甚至是由相反的一面,来观看事物的态度――。[老子]

一、原子结构与元素周期表

一、原子结构与元素周期表
ns1ns2np6周期数能层数能层与周期最外层电子排布式1s11s2七个周期短周期长周期周期数二一三元素种类2四五六88181832ns1n1d110ns2ns2np6ns1n2f110ns2ns2np614n1d1相应能级组中所含能级1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d未完七个周期短周期长周期周期数二一三元素种类四五六288181832七各周期所含元素的种数等于相应能级组中各轨道中最多容纳的电子数之和周期数与能级组的关系未完我们能量相近的能级划分为一组称为能级组
例1、已知某元素的原子序数是25,写出 该元素原子的价电子层结构式,并指出 该元素所属的周期和族。 解:∵原子序数为25.∴该元素核外有25e-, 其排布式为[Ar]3d54s2, 属d区过渡元素。 最高能级组数为4,其中有7个价电子, 故该元素是第四周期ⅦB族。
例2、已知某元素在周期表中位于第五周期、 ⅥA族位置上。试写出该元素基态原子的电 子排布式、元素名称、元素符号和原子序数。 解:∵位于第五周期, ∴价电子是第五能级组,即5s4d5p, 又∵是ⅥA族,∴价电子排布为5s25p4, 这时4d必是全充满的, ∴电子排布式[Kr]4d105s25p4 碲,Te,原子序数是52。
16个族
ⅢB~Ⅷ
Ⅷ族
ⅠB 、ⅡB
5个区
0 族
族与价电子
族序数﹦价电子数
在周期中有18个纵列,除零族元素中He (1s2)与其它稀有气体ns2np6不同外,一般 说来,其它每个族序数和价电子数是相等的 主族元素: 族序数=原子的最外层电子数=价电子数 副族元素: 大多数族序数=(n-1)d+ns的电子数=价电子数
五个区:s、p、d、ds、f
ⅠA
ⅡA

原子结构和元素周期表

原子结构和元素周期表

2.波函数
径向部分:
角度部分:
1 r / a0 R(r ) 2 3 e a0 1 Y ( , ) 4 1 r / a0 (r , , ) e 3 4 a0
化学与化工学院
概率密度和电子云
没有物理意义,复数表达式为=a+bi ||2 代表微粒在空间某点出现的概率密度,
化学与化工学院
原子轨道的空间取向
z x s y x dxy
化学与化工学院
z x px z y dyz dxz z
y x py z x dz2 x
z x pz y x dx -y
2 2
电子自旋的发现
Stern-Gerlach 实验
电子自旋:电子自身存在的两种不同的运动状态
化学与化工学院
自旋量子数— ms
原子结构
原子序数= 核电荷数(z) = 质子数 = 核外
电子数 质量数(A) = 质子数 + 中子数 (N)
原子( X )
A z

原子核
质子 z 个
中子 N=(A-z)个 核外电子 z个
化学与化工学院
原子的古典理论
世界上任何东西都是 由原子组成的(包括 物质和灵魂)。原子 是不可分割的。
通过薛定谔方程求解而得 可以描述原子核外电子运动状态
Ψ 2 x
2
对x的二阶偏导数
对y的二阶偏导数
2Ψ y 2
2Ψ z 2
化学与化工学院
对z的二阶偏导数
求解 (1)
必须在球极坐标系中求解
(x,y,z) → (r,,) → Rn(r)Yl,m(,)
主量子数 n = 1,2,3,4,…7 角量子数 l = 0,1,2,3,…,n-1,共可取n个数值。 磁量子数 m = 0,1,2,…,l。共可取2l +1个数值。

高中化学——元素周期表之原子结构例题及解答

高中化学——元素周期表之原子结构例题及解答

第五章 物质结构 元素周期律课时作业10 原子结构时间:45分钟 满分:100分一、选择题(15×4分=60分)1.(2008·上海化学)化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列有关化学用语正确的是( ) A .CO 2的电子式∶O ····∶C ····∶O ····∶B .Cl -的结构示意图C .乙烯的结构简式C 2H 4D .质量数为37的氯原子1737Cl【解析】 A 项CO 2的电子式应为;C 项乙烯的结构简式应为CH 2=CH 2;D 项质量数为37的氯原子应为3717Cl 。

【答案】 B2.(2009·合肥质量检测)金属钛对人体无毒且惰性,能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。

下列有关4822Ti 和5022Ti 的说法中正确的是( ) A.4822Ti 和5022Ti 原子中均含有22个中子B.4822Ti 和5022Ti 在元素周期表中位置相同,都在第4纵行C .分别由4822Ti 和5022Ti 组成的金属钛单质物理性质相同D.4822Ti 和5022Ti 为同一核素【解析】 4822Ti 和5022Ti 是质子数相同而中子数不同(4822Ti 和5022Ti 的中子数分别为26、28)的两种核素,二者互为同位素;因两种核素的质量数不同,则分别由4822Ti 和5022Ti 组成的金属钛单质物理性质不相同。

【答案】 B3.(2010·天津滨海新区)医学上通过放射14C 标记的C 60进行跟踪研究,发现一种C 60的羧酸衍生物在特定的条件下可通过断裂DNA 杀死细胞,从而抑制艾滋病。

有关C 60和14C 的叙述正确的是( ) A .12C 与14C 互为同素异形体B .14C 的原子中有6个质子,8个电子C .12C 与14C 的原子中含有的中子数之比为3∶4D .金刚石与C 60都属于原子晶体【解析】 12C 中含6个中子,14C 中含8个中子,两原子的中子数之比为,C 项正确。

原子结构与元素周期表正式版PPT课件

原子结构与元素周期表正式版PPT课件

,其最大能层数为4,所以其周期为第四周期
;其价电子总数(外围电子总数)为8,所以其
位 于 第 Ⅷ 族 。 As 的 核 外 电 子 排 布 式 为
1s22s22p63s23p63d104s24p3,其最大能层数为4,
所以其周期为第四周期; CHENLI 其价电子总数(外23 围
• 答案: Al:1s22s22p63s23p1 第三周期第ⅢA 族
• (4)在p区中,第二周期VA族元素原子的价电子 的电子排布图为 __________________________________。
• (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚,它
们处在元素周期表的C_HE_N_LI ___区中。
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• 思路点拨: 本题考查了元素周期表的 分区及原子结构的知识。
• ③过渡元素(副族和Ⅷ族)同一纵行原子的价层 电子排布基本相同。价电子排布为(n-1)d1~ 10ns1~2,ⅢB~ⅦB族元素的价电子数与族序 数相同。
CHENLI
11
• 1.已知几种元素原子的核外电子情况,分别
判断其元素符号、原子序数并指出其在周期表
中的位置。
元素
元素符 号
原子序 数
周期

A 1s22s22p63s2
• b.每一个能级组对应一个周期,且该能级组 中最大的能层数等于元素的周期序数。
CHENLI
10
• (2)核外电子排布与族的划分
• 族的划分依据是原子的价层电子排布。
• ①同主族元素原子的价层电子排布完全相同, 价电子全部排布在ns或nsnp轨道上。价电子数 与族序数相同。
• ②稀有气体的价电子排布为1s2或ns2np6。
2
二 2s1 2s22p6 8

20-21版:1.2.1 原子结构与元素周期表(创新设计)

20-21版:1.2.1 原子结构与元素周期表(创新设计)

第二节 原子结构与元素的性质第1课时 原子结构与元素周期表[知 识 梳 理]一、元素周期表的结构 1.周期(横行)⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧短周期⎩⎨⎧第一周期:2种元素第二周期:8种元素第三周期:8种元素长周期⎩⎨⎧第四周期:18种元素第五周期:18种元素第六周期:32种元素第七周期:32种元素2.族(纵行)⎩⎨⎧主族;ⅠA 、ⅡA 、ⅢA 、ⅣA 、ⅤA 、ⅥA 、ⅦA 共七个主族副族:ⅠB 、ⅡB 、ⅢB 、ⅣB 、ⅤB 、ⅥB 、ⅦB 共七个副族第Ⅷ族:三个纵行(8、9、10),位于ⅦB 与ⅠB 之间0族:稀有气体元素3.元素的分区(1)按电子排布,把周期表里的元素划分成5个区,分别为s 、p 、d 、f 、ds 。

(2)元素周期表共有16个族,其中s 区包括ⅠA 、ⅡA 族,p 区包括ⅢA ~ⅦA 、0族,d 区包括ⅢB ~ⅦB 族及Ⅷ族(镧系、锕系除外),ds 区包括ⅠB 、ⅡB 族,f区包括镧系元素和锕系元素。

【自主思考】某元素的原子序数为24,试问:(1)此元素原子的电子总数是多少?(2)它有多少个电子层?有多少个能级?(3)它的价电子构型是怎样的?它的价电子数是多少?(4)它属于第几周期?第几族?主族还是副族?属于哪个区?(5)它有多少个未成对电子?答案(1)24(2)4个电子层;7个能级(3)3d54s1;价电子数为6(4)第四周期;第ⅥB族;副族;d区(5)有6个二、元素周期系1.碱金属元素基态原子的核外电子排布2.元素周期系形成的原因元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。

随着元素原子的核电荷数递增,每到出现碱金属,就开始建立一个新的电子层,随后最外层上的电子逐渐增多,最后达到8个电子,出现稀有气体;然后又开始由碱金属到稀有气体,如此循环往复——这就是元素周期系中的一个个周期。

【自主思考】1.元素周期系的实质是什么?答案元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。

原子结构和元素周期表

原子结构和元素周期表

(n+0.7l)值首位数相同的能级为
同一能级组,是划分周期的依据。
24
5.2.2 核外电子分布原理和核外电子分布式
1. 核外电子分布服从以下规则
泡利不相容原理
能量最低原理
洪德规则
此外,还有一些其它的补充规则,用以解释以上规则不足 以说明实验事实的一些特例。
25
◆泡利不相容原理(Pauli exclusion principle):
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。
28
◆ 洪德规则 (Hund’s rule): 当电子在n, l 相同的数个等价轨道上分布时,每 个电子尽可能占据磁量子数不同的轨道且自旋平行。 洪德规则结果: (1)电子总数为偶数的原子(分子和离子)也可能含 有未成对电子。 (2)s、p、d 和f亚层中未成对电子的最大数目为 1、3、5、7; Hund’s rule 的补充: 此外,电子处于全满(s2,p6,d10,f14)、半满 (s1p3,d5,f7)、全空(s0,p0,d0,f0)时系统较稳定。
-
◆在多电子原子中影响能量的大小 —电子亚层的概念
对多电子原子,同一电子层中的l 值越小,该电子亚层的能级越低。
-+ -

d 轨 道 有 两 种 形 状
13
角量子数 l 的取值 n 1 2 3 4
(轨道符号)
l
0 0 0 0 s
1 1 1 p
2 2 d
亚层数 1 S) ( 2 s,p) ( ( 3 s,p,d) 3 f
运动特征 运动速度和位置可以时 时准确测定。运动规律 服从牛顿定律。 运动速度和位置不能同 时准确测定。 运动规律服从?

高考化学大一轮复习 第5章 物质结构 元素周期律 51 元素周期表和元素周期律课件

高考化学大一轮复习 第5章 物质结构 元素周期律 51 元素周期表和元素周期律课件

12/12/2021
30
板块一
板块二
板块三第三十页,共五十页。
高考一轮总复习 ·化学 (经典版)
2.用 A+、B-、C2-、D、E、F、G 和 H 分别表示含有 18 个电子的八种微粒(离子或分子),请回答下列问题:
(1)A 元素是___K___、B 元素是__C__l__、C 元素是__S__。 (用元素符号表示)
题组一 等电子粒子的判断与应用 1.A+、B+、C-、D、E 五种粒子(分子或离子)中,每 个粒子均有 10 个电子,已知: ①A++C-===D+E↑;②B++C-===2D。
12/12/2021
28
板块一
板块二
板块第三二十八页,共五十页。
高考一轮总复习 ·化学 (经典版)
请回答: (1)C-的电子式是_____··O_····_··H__]_-______。 (2)分别写出 A+和 D 反应、B+和 E 反应的离子方程式: ________N__H_+ 4__+__H_2_O____N__H_3_·_H_2_O_+__H__+_____、 _________H_3_O__+_+__N_H__3=_=_=__N_H__+ 4 _+__H_2_O_________。
高考一轮总复习 ·化学 (经典版)
第5章 物质结构(jiégòu) 元素周期律
第1节 原子结构
12/12/2021
1
板块一
板块二
板块三第一页,共五十页。
高考一轮总复习 ·化学 (经典版)
考试说明
1.了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式 的表示方法。
2.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进 行有关计算。
12/12/2021

大学无机化学试题及答案

大学无机化学试题及答案

第五章 原子结构和元素周期表本章总目标:1:了解核外电子运动的特殊性;会看波函数和电子云的图形2:能够运用轨道填充顺序图;按照核外电子排布原理;写出若干元素的电子构型.. 3:掌握各类元素电子构型的特征4:了解电离势;电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系..各小节目标:第一节:近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n =.. 第二节:微观粒子运动的特殊性1:掌握微观粒子具有波粒二象性h h P mv λ==.. 2:学习运用不确定原理2h x P m π∆•∆≥.. 第三节:核外电子运动状态的描述1:初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布即电子云..2:掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数..3:掌握核外电子可能状态数的推算..第四节:核外电子的排布1:了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图..2;掌握核外电子排布的三个原则:错误!能量最低原则——多电子原子在基态时;核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道..错误!Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子;或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子..错误!Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时;优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道..3:学会利用电子排布的三原则进行第五节:元素周期表认识元素的周期、元素的族和元素的分区;会看元素周期表..第六节:元素基本性质的周期性掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化1:原子半径——错误!从左向右;随着核电荷的增加;原子核对外层电子的吸引力也增加;使原子半径逐渐减小;错误!随着核外电子数的增加;电子间的相互斥力也增强;使得原子半径增加..但是;由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷;因此从左向右有效核电荷逐渐增加;原子半径逐渐减小..2:电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小;原子核对外层电子的引力增大;电离能呈递增趋势..3:电子亲和能——在同一周期中;从左至右电子亲和能基本呈增加趋势;同主族;从上到下电子亲和能呈减小的趋势..4:电负性——在同一周期中;从左至右随着元素的非金属性逐渐增强而电负性增强;在同一主族中从上至下随着元素的金属性依次增强而电负性递减..习题一选择题1.3d电子的径向函数分布图有无机化学例题与习题吉大版A.1个峰B.2个峰C. 3个峰D. 4个峰2.波函数一定;则原子核外电子在空间的运动状态就确定;但仍不能确定的是A.电子的能量B.电子在空间各处出现的几率密度C.电子距原子核的平均距离D.电子的运动轨迹3.在下列轨道上的电子;在xy平面上的电子云密度为零的是无机化学例题与习题吉大版A .3sB .3p xC . 3p zD .3d z24.下列各组量子数中;合理的一组是A .n=3;l=1;m l=+1;m s= +1/2B .n=4;l=5;m l= -1;m s= +1/2C .n=3;l=3;m l=+1;m s= -1/2D .n=4;l=2;m l=+3;m s= -1/25.第四周期元素原子中未成对电子数最多可达无机化学例题与习题吉大版A.4B. 5 C .6 D.76.下列电子的量子数n;l;m和m s不合理的是A .3;0;0;+1/2B .3;0;0;-1/2C .3;1;0;-1/2D .3;3;0;+1/27.对3d电子来说;下列各组量子数中不正确的是A. 3;2;2;+1/2B. 3;2;1;-1/2C. 3;2;0;+1/2D. 3;1;1;+1/28.主量子数n=4能层的亚层数是无机化学例题与习题吉大版A. 3B. 4C. 5D. 69.电子的钻穿本领及其受其它电子屏蔽效应之间的关系A.本领越大;效应越小B.本领越大;效应越大C.两者无关系D.以上都不对10.Pb2+离子的价电子层结构是无机化学例题与习题吉大版A.6s26p2B.5s25p2C.6s2D.5s25p65d106s211.在多电子原子中;下列电子具有如下量子数;其中能量最高的电子是无机化学例题与习题吉大版A. 2;1;0;-1/2B. 2;1;1;-1/2C. 3;1;1;+1/2D.3;2;-2;-1/212.当基态原子的第五电子层只有2个电子时;则原子的第四电子层的电子数为无机化学例题与习题吉大版A .8 B. 18 C .8~18 D. 8~3213.下列离子中的电子构型可以用A13d6表示的是A.Mn2+B.Fe3+ C .Co3+ D .Ni2+14.下列元素原子半径的排列顺序正确的是A. Mg>B>Si>ArB. Ar>Mg>Si>BC. Si>Mg>B >ArD. B >Mg>Ar >Si15.下列元素中;原子半径最接近的一组无机化学例题与习题吉大版A. Ne 、Ar、Kr、XeB. Mg 、Ca、Sr、BaC. B、C、N、OD. Cr、Mn、Fe、Co16.镧系收缩是下列各对元素中性质最相似的是无机化学例题与习题吉大版A .Zr和Hf B.Ru和RhC .Mn和Tc D.Nd和Ta17.已知某元素原子的价电子层结构为3d54s2;则该元素在周期表中位置为A.第四周期第ⅡA族B.第四周期第ⅡB族C.第四周期第VⅡA族D.第四周期第VⅡB族18.在下列元素中;电负性大小顺序正确的是无机化学例题与习题吉大版A. F>N>OB. O>Cl>OC. A S>P>HD. Cl>S>A S19.第二电离能最大的原子应该具有的电子构型是A.1s22s22p5B.1s22s22p6C.1s22s22p63p1D.1s22s22p63s220.下列各组元素的第一电离能按递增的顺序正确的是无机化学例题与习题吉大版A.Na Mg AlB. B C NC.Si P AsD.He Ne Ar21.下列元素中第一电子亲和能最大的是无机化学例题与习题吉大版A.OB. FC.SD.Cl22.下列元素基态原子的第三电离能最大的是无机化学例题与习题吉大版A.CB. BC.BeD.Li23.某元素基态原子失去三个电子后;角量字数为2的轨道半充满;其原子序数为无机化学例题与习题吉大版A.24B. 25C.26D.2724.下列元素中;书镧系元素的是无机化学例题与习题吉大版A.TaB. TiC.TlD.Tm25.下列元素中属于放射性元素的是无机化学例题与习题吉大版A.TaB. TbC.TcD.Tm二填空题1.4P亚层中轨道的主量子数为;角量子数为;该亚层的轨道最多可以有种空间取向;最多可容纳个电子..无机化学例题与习题吉大版ϕ的物理意义2.波函数ϕ是描述数学函数式;它和是同义词;2是;电子云是形象化表示..3. 周期表中最活泼的金属为;最活泼的非金属为;原子序数最小的放射性元素为第周期元素;其元素符号为..无机化学例题与习题吉大版4.质量数是56;中子数是30的基态原子电子构型;质量数为209;中子数为126的基态原子电子构型..5.第四周期元素中4P轨道半充满的是;3d轨道半充满的是; 4s轨道半充满的是;价电层s电子数与d电子数相同的是..无机化学例题与习题吉大版6.原子序数为24的原子;其价电子结构是..7.元素的性质随着的递增而呈现周期性的变化;这是原子的变化的反映;第四、六周期分别是能级组和能级组..8.在各类原子轨道中; 轨道的钻穿能力最强;由此引起的后果是.. 无机化学例题与习题吉大版9.第33号元素原子的核外电子排布为;基态时最外层各电子的量子数为:n= ;l= ;m= ;m s=该元素最高氧化态为;在周期表中属区元素;它的低价氧化物的化学式为;俗称..10.镧系元素包括原子序数从至共个元素;从La到Lu半径共减少ppm;这一事实称为;其结果是..无机化学例题与习题吉大版11.造成第三过渡元素原子半径和第二过渡元素原子半径相近的原因是..12.给出下列元素的原子核外价电子排列方式W ;Nb ;Ru ;Rh ;Pd ;Pt ..无机化学例题与习题吉大版13.用元素符号填空:⑴最活泼的气态金属元素是⑵最活泼的气态非金属元素是⑶最不易吸收电子的元素是⑷第四周期的第六个元素电子构型是⑸第Ⅰ电离势能最大的元素是⑹第Ⅰ电子亲核势能最大的元素是⑺第2、3、4周期原子中P轨道半充满的元素是⑻3d半充满和全充满的元素分别是和⑼电负性相差最近的元素是⑽电负性相差最大的元素是14.根据现代结构理论;核外电子的运动状态可用来描述;它在习惯上被称为;︱ ︳2表示;它的形象化表示是..无机化学例题与习题吉大版15.非放射性元素中;单电子数最多的元素单电子数为;它在周期表中位于第周期;第族..无机化学例题与习题吉大版三问答题1.原子轨道、几率密度和电子云等概念有何联系和区别2.根据钾、钙的电离势数据;从电子构型说明在化学反应过程中;钾表现+1价;钙表现+2价的原因3.写出下列元素的符号、名称、价电子构型和惰性气体在周期表中的分区..无机化学例题与习题吉大版A. 第四周期的惰性气体B. 第四周期的ⅣB族元素C. 5p电子半充满的元素4.K和Ca中的4s能量和3d能量哪个低试用斯莱特经验公式求算E值电子排布式应是什么5.回答下列问题:⑴写出原子序数为32的元素的核外电子排布、元素符号、元素名称以及此元素在周期表中的位置..6.符号d、3dz2和3d1各代表什么意义7.原子核外电子的运动有什么特性8.什么叫屏蔽效应什么叫钻穿效应如何解释下列轨道能量的差别无机化学例题与习题吉大版1E1s<E2s<E3s<E4s2E3s<E3p<E3d3E4s<E3d9.说明下列事实的原因:1元素最外层电子数不超过8个;2元素次外层电子数不超过18个;3各周期所包含的元素数分别为2、8、8、18、18、32个..10.下列术语的含义是什么电离势、电子亲合势、电负性..它们和元素周期律有什么样的关系11.在第四周期的A、B、C、D四种元素;其价电子数依次为1、2、2、7;其原子序数按A、B、C、D依次增大..已知A和B的次外层电子数为8;而C与D为18;根据原子结构判断:1哪些是金属元素;2D与A的简单离子是什么3哪一元素的氢氧化物碱性最强4B与D两原子间能形成何种化合物写出化学式..参考答案一选择题1. A2. D3.C4. A5. C6. D7. D8.B9. A 10.C 11.D 12. C13.C 14. B 15.D 16.D 17. D 18.D 19.C 20.B 21.D 22.B 23.C 24.D 25.C二填空题1.4;1;3;62.核外电子空间运动状态;原子轨道;电子在核外空间出现的几率密度;波函ϕ的形象化表示数23.Fr;F;五Tc4.183d64s2;786s26p35.As;Cr和Mn;K;Cr和Cu;Ti6.3d54s1;3d xy;3d xz;3d yz;3d z2;3d x2y27.荷电核数;最外层的电子数由1~8呈现周期性;第Ⅳ;第Ⅵ;8.s;s轨道能量降低;造成能级交错..9.1s22s22p63s23p63d104s24p3;n: 4 4 4 4 4l: 0 0 1 1 1m: 0 0 0 –1 +1m s: +1/2 –1/2 +1/2 +1/2 +1/2+5; P区;As2O3;砒霜10.57;71;15;11;镧系收缩;使第二过度元素和第三过度元素原子半径相近..11.镧系收缩12. W 5d46s2Nb 4d45s1Ru 4d75s1Rh 4d85s1 Pd 4d105s0 Pt 5d96s113.⑴Cs ⑵F ⑶Fr ⑷1s22s22p63s23p64d54s1 ⑸He⑹Cl ⑺N;P;As ⑻Cr; Mn ; Cu; Zn ⑼Ce和Pr ;Pr和Nd; Dy和Ho;Ho和Er.Er和Tm; ⑽F和Cs14.波函数ϕ;原子轨道;概率密度;电子云15.8;六;ⅢB三问答题1.答: 波函数ϕ是描写原子核外电子运动状态的数学函数式;可以粗略地把ϕ看成是在X;Y;Z三维空间里能找到该核电子运动的一个区域;借用”轨道”这个词称为轨道;所以原子轨道是ϕ的同义词;几率密度是描写电子在核外空间某处单位体积内出现的多少;可由该电子原子轨道的波函数ϕ的绝对值的平方2ϕ来确定..电子云是电子在核外运动时;把它在空间各处出现的几率密度的大小画成图形;这种图形叫电子云;是几率密度的形象描述..原子轨道;几率密度和电子云都是描述电子运动的基本概念;它们既是不同的概念;但又有密切的联系..在物理意义上;波函数是描写核外电子空间运动状态的数学函数式;而电子云则是电子在核外空间出现的几率分布的形象化描述..从它们的角度分布图看;形状相似;但略有不同;电子云的角度分布图比相应原子轨道波函数的角度分布图要稍”瘦”点;而原子轨道波函数的角度分布图有正、负号;而电子云都是正值..2.答: 查出钾;钙的电离势数据如下K: Ⅰ1=6.954×10-19J; Ⅰ2=50.663×10-19J; Ⅰ3=73.243×10-19JCa: Ⅰ1=6.793×10-19 J ; Ⅰ2=19.017 ×10-19J; Ⅰ3=81.555×10-19J由电离势数据可知;钾的Ⅰ2是Ⅰ1的7倍多; Ⅰ3是Ⅰ1的10倍多;因此钾易失去1个电子;在化学反应中表现为+1价..K+离子类似于惰性气体Kr的稳定结构;所以K+是稳定的..钙的Ⅰ1;Ⅰ2差别不大;而Ⅰ3是Ⅰ1的8倍多;因此钙易失去2个电子;在化学反应中表现为+2价;Ca2+离子也是类似于惰性气体Kr的结构;所以Ca2+离子是稳定的..3.答: A是36号元素氪Kr属于P区;价电子构型为:4s24p6;B是22号元素钛Ti;属于d区;价电子构型为:3d24s2;C是51号元素锑Sb;属于P区;价电子构型为:5s25p34.答:计算基态钾原子的4s和3d的能量根据斯莱特规则:d3δ=10×1.0+8×0.35=12.80;S4δ=10×1.0+8×0.85=16.80;E3d= -13.6×223) 80 .1219(-= -1.51eVE4s= -13.6×224) 80 .1619(-= -4.11eV ∴E3d>E4s同理;对于基态钙原子:E3d=13.6×223) 00 .1820(-= -6.04eVE4s= -13.6×224) 15 .1720(-= -6.90eV∴E3d>E4s所以;K和Ca的4s能量都比3d能量低;它们的电子排布分别为:K:1s22s22p63S23p64s1Ca:1s22s22p63s23p64s25.答:1核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d104s24p2;元素符号为:Ge;元素名称为锗;它属于第四周期ⅣA族..236.答:d是原子轨道的符号;表示l=2的电子运动状态..3dz2表示n=3、l=2、m=0的电子空间运动状态..它在z轴方向上电子云密度最大.. 3d1代表第三电子层n=3的dl=2原子轨道上有一个电子..该电子处于n=3、l=2、m=0、±1或±2、m s=+1/2或-1/2的电子运动状态..7.答:原子核外电子的运动具有波粒二象性;不能同时准确测定其位置和速度即测不准关系因而它的运动不遵循经典力学的规律..没有经典式的轨道;而是服从量子力学的规律;需要统计规律来描述..8.答:其他电子的屏蔽作用对某个选定电子产生的效果叫做屏蔽效应;由于电子的角量子数l不同;其几率的径向分布不同;电子钻到核附近的几率较大者受到核的吸引作用较大;因而能量不同的现象称为电子的钻穿效应..1当n不同;l相同时;n越大;电子离核的平均距离越远;所以原子中其它电子对它的屏蔽作用则较大;即σ值越大;能量就越高..故E1s<E2s<E3s<E4s..2当n相同;l不同时;l越小;电子的钻穿效应越大;电子钻的越深受核吸引力越强;其它电子对它的屏蔽作用就越小;其能量就越低..故E3s<E3p<E3d..3在多电子原子中电子在4s轨道比3s轨道钻穿效应大;可以更好地回避其它电子的屏蔽..4s轨道虽然主量子数比3d多1;但角量子数少2;其钻穿效应增大对轨道能量的降低作用超过了主量子数大对轨道能量的升高作用..因此E4s<E3d..9答:1当元素最外层电子数超过8时;电子需要填充在最外层的d轨道上;但由于钻穿效应的影响;E n s<E n-1d;故填充d轨道之前必须先填充更外层的s轨道;而填充更外层s轨道;则增加了一个新电子层;原来的d电子层变成了次外层;故最外层电子数不超过8个..2当次外层电子数要超过18时;必须填充f轨道;但在多电子原子中;由于E n s<E n-2f;在填充f轨道前;必须先填充比次外层还多两层的s轨道;这样就又增加了一个新电子层;原来的次外层变成了倒数第三层..因此任何原子的次外层电子数不超过18个..3各周期所容纳元素的数目;是由相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数决定的..如第一能级组;只有1s轨道可容纳2个电子;所以第一周期有2个元素;同理;第二、三、四、五、六周期中分别有8、8、18、18、32个元素..10.答:处于基态的气态原子生成+1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离势..从+1价气态阳离子失去第二个电子;成为+2价气态阳离子时所需要的能量为第二电离势;依次类推..同一周期中的元素随着核电荷数的增加;原子半径逐渐减小;电离势逐渐增大;稀有气体的电离势最大;同一族中的元素随着核电荷数的增大;原子半径增大;电离势逐渐减小..处于基态的气态原子获得一个电子成为负一价气态阴离子时;所放出的能量叫做电子亲合势..根据现有数据可以看出;活泼的非金属一般具有较高的电子亲合势;金属元素的电子亲合势都比较小;然而最大的电子亲合势不是出现在每族的第二周期的元素;而是第三周期以下的元素;这是由于:第二周期的非金属元素F、O等因原子半径小;电子密度大;电子间排斥力大;以致于当加合一个电子形成负离子时;放出的能量减小..元素的原子在分子中吸引电子的能力叫做电负性..同周期元素从左到右;电负性随着原子序数增加逐渐变大;同族元素从上到下;随着原子半径的增加而减小..电负性最高的是氟3.98;电负性最低的是铯.. 11.答:根据已知条件推知:A为K元素;B为Ca元素;C为Zn元素;D为Br 元素..1其中K、Ca、Zn为金属元素..2D与A的简单离子为Br-和K+..3KOH碱性最强..4B与D两原子间能形成溴化钙;化学式为CaBr2..。

元素原子结构的变化规律

元素原子结构的变化规律

• 所以,n,l,m三者共同决定电子云所处的 位置离核的远近,能量的高低,电子云的 形状和伸展方向。例如,n=3,l=1,m=0所 表示的3px原子轨道位于第三层,呈哑铃形, 电子云沿z轴方向伸展的轨道。
• 5.1.2.4自旋量子数ms • 通过观察氢原子光谱发现,每一条谱线又可以分为 两条或多条谱线,谱线出现了精细结构。这反映了 两种不同的状态。人们又提出了电子自旋的概念, 认为电子除了绕核高速旋转以外,还有自身旋转运 动。引入的ms称为自旋量子数。ms=±½。自旋量 子数只有两种状态。一般用向上或向下的箭头 “↑”“↓”来表示。因此,每一原子轨道上最多能 容纳2个电子。 • 原子中每个电子的运动状态可以由n,l,m,ms四 个量子数共同描述。四个量子数确定以后,电子在 核外空间的运动状态也随之确定。
• 5.1 原子核外电子的运动状态 • 5.1.1 波函数及原子轨道 • 物质是由原子组成的。原子中电子绕核运动形成了一个带 负电荷的云团,电子运动具有波粒二象性,电子运动时, 在一个确定的时刻不能精确地测定电子的确切位置。电子 具有波粒二象性 • 微观粒子的主要运动特征是波粒二象性。微观粒子与宏观 物体的不同之处在于宏观物体可以用经典力学来描述其运 动时的具体位置和速度。但是微观粒子遵循测不准关系, 无法准确测定其位置和动量。对于在原子核外运动的电子, 虽然无法在某一时刻准确预测其具体位置,但可以用统计 学的方法描述在核外出现的频率。
• 按光谱学的分类,l的取值为0,1,2,…(n-1)时,分别 称为s,p,d,f …。角量子数,亚层符号以及电子云形状的对 应关系如表5-3中体现。角量子数与波函数的角度部分有 关,它决定了电子在空间的角度分布情况,也决定了电子 云的形状。当l=0时的s轨道,其电子云的形状是呈球形的, 是对称的,电子的运动状况与角度无关;当l=1时的p轨道, 其电子云呈哑铃形,是不对称的,电子的运动状况与角度 有关;当l=2时的d轨道,其电子云呈花瓣形,是不对称的, 电子的运动状况与角度有关。结合表5-3和图5-2可以发现, 不同的角量子数l对应不同的电子云形状。

原子结构和元素周期表ppt课件

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(2)最外层电子数是次外层电子数的一半元素:Li、Si (3)最外层电子数等于次外层电子数的元素:Be、Ar (4)最外层电子数是次外层电子数2倍的元素:C (5)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素:O (6)最外层电子数是次外层电子数4倍的元素:Ne (7)最外层电子数等于电子层数的元素:H、Be、Al 1至20号元素中,
族 序 数
ⅠⅡ ⅢⅣⅤ Ⅵ A A BBB B
Ⅶ B

ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ BBAAAAA
0
常见族的别名:
第ⅠA族(除氢外):碱金属元素 第ⅦA族: 卤族元素 0族:稀有气体元素
(2)族的分类 18个纵行16个族
主族:由短周期元素和长周期元素共同构成(7个)
表示方法:ⅠA 、ⅡA 、ⅢA 、ⅣA 、ⅤA、 ⅥA、 ⅦA
原子结构与元素周期表
原子结构:
质子
电子
中子
质子 带正电荷
{ { 原子
原子核
(带正电荷)中子
不带电
(不带电) 核外电子 (带负电荷)
核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
构成原子 的粒子
质量/kg
电子 9.109×10-31
质子 1.673×10-27
中子 1.675×10-27
相对质量
1/1836 (电子与质子质量之比)
与氩原子电子层结构相同的阳离子是:K+、Ca 2+ 与氩原子电子层结构相同的阴离子是:S2- 、Cl-
元素周期表:
门捷列夫 相对原子质量
相对原子质量
核电荷数
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
每一横行电子层数相同;每一纵行最外层电子数相同(除稀有气体元素) 编排原则:(1)按原子序数递增的顺序从左到右排列。 (2)将电子层数相同的元素排列成一个横行,即周期。 (3)把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行, 即族。

新版高中化学讲义(选择性必修第二册):原子结构与元素周期表

新版高中化学讲义(选择性必修第二册):原子结构与元素周期表

知识点一:一、构造原理与元素周期表1.核外电子排布与周期的划分 (1)电子排布与周期划分的本质联系周期价层电子排布各周期增加的能级元素种数ⅠA 族 0族 最外层最多容纳电子数 一 1s 1 1s 2 2 1s 2 二 2s 1 2s 22p 6 8 2s 、2p 8 三 3s 1 3s 23p 6 8 3s 、3p 8 四 4s 1 4s 24p 6 8 4s 、3d 、4p 18 五 5s 1 5s 25p 6 8 5s 、4d 、5p 18 六 6s 1 6s 26p 6 8 6s 、4f 、5d 、6p 32 七7s 17s 27p 687s 、5f 、 6d 、7p32(2)规律:①周期序数= 。

②本周期包含的元素种数= 的2倍=对应能级组最多容纳的电子数。

【答案】电子层数 对应能级组所含原子轨道数 2.核外电子排布与族的划分知识精讲考点导航第03讲 原子结构与元素周期表(1)划分依据:取决于原子的价层电子数目和价层电子排布。

(2)特点:同族元素的价层电子数目和价层电子排布相同。

(3)规律①对主族元素,同主族元素原子的价层电子排布完全相同,价层电子全部排布在n s或n s、n p轨道上(见下表)。

价层电子数与族序数相同。

族序数ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA价层电n s1n s2n s2n p1n s2n p3n s2n p4n s2n p5子排布③稀有气体元素:价层电子排布为(He除外)。

【答案】n s2n p2 n s2n p6【即学即练1】1.原子核外的某一能层最多能容纳的电子数目为18,则该能层是A.K能层B.L能层C.O能层D.M能层【答案】D【解析】根据鲍利不相容原理可知,每一能层最多能容纳的电子数目为22n,所以最多能容纳的电子数目为18的能层是第三能层即M层,故答案为:D。

2.关于价电子排布式为523d4s的元素的说法不正确的是A.原子序数为25 B.价电子数为7C.位于第四周期ⅦB族D.位于第四周期VB族【答案】D【解析】该元素的最大电子层数为4,应位于元素周期表第四周期,3d和4s能级电子数之和为7,应在第7列,位于ⅦB族,价电子数为7,原子序数为25,故D错误。

大学无机化学第五章试题及解答

大学无机化学第五章试题及解答

第五章 原子结构和元素周期表本章总目标:1:了解核外电子运动的特殊性,会看波函数和电子云的图形2:能够运用轨道填充顺序图,按照核外电子排布原理,写出若干元素的电子构型。

3:掌握各类元素电子构型的特征4:了解电离势,电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。

各小节目标:第一节:近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n =。

第二节:微观粒子运动的特殊性1:掌握微观粒子具有波粒二象性(h h P mv λ==)。

2:学习运用不确定原理(2h x P mπ∆∙∆≥)。

第三节:核外电子运动状态的描述1:初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布(即电子云)。

2:掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。

3:掌握核外电子可能状态数的推算。

第四节:核外电子的排布1:了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。

2;掌握核外电子排布的三个原则:○1能量最低原则——多电子原子在基态时,核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道。

○2Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子,或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。

○3Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时,优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道。

3:学会利用电子排布的三原则进行第五节:元素周期表认识元素的周期、元素的族和元素的分区,会看元素周期表。

第六节:元素基本性质的周期性掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化1:原子半径——○1从左向右,随着核电荷的增加,原子核对外层电子的吸引力也增加,使原子半径逐渐减小;○2随着核外电子数的增加,电子间的相互斥力也增强,使得原子半径增加。

但是,由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷,因此从左向右有效核电荷逐渐增加,原子半径逐渐减小。

2:电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小,原子核对外层电子的引力增大,电离能呈递增趋势。

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1s22s22p63s23p63d44s2
实验测定 1s22s22p63s23p63d54s1
29Cu
1s22s22p63s23p63d94s2
实验测定 1s22s22p63s23p63d104s1
洪特规则特例: 全充满 :S2, p6, d10, f14 半充满 :S1, p3, d5, f7 全 空 : S0, p0, d0, f 0
第5章 原子结构和 元素周期表
04.02.2021
第五章:原子结构与元素周期表
连续光谱
氢光谱
——原子光谱(线光谱)
电子跃迁 释放光子
氢原子光谱
(可见光区的四条谱线)
微观粒子的波粒二象性(wave–
particle duality)
光的波粒二象性:
h h
p mc
de Broglie L V关系式:
3. 磁量子数 m (magnetic quantum number)
m 的取值: m = 0, 1, 2, ···l, 共可取 2l + 1个值
0 , m = 0
简 并 轨 道
伸展方向是唯一的 P 轨道: l = 1,m = 0, 1
三个伸展方向 d 轨道: l = 2, m = 0, 1, 2
1. Pauli 不相容原理 (exclusion principle)
在同一个原子中不可能有四个量子数完全相同的 2个电子 同时存在
说明:
一个原子中不允许有两个电子处于完全相同的状态。
一个原子轨道上最多容纳两个自旋方向相反的电子。
2. 能量最低原理
电子在原子轨道上的排布,必须使整个原子的能量最低:
电子成对能:使两个电子在一个轨道上成对,就要克服相互 间的斥力,吸收额外的能量。
每一电子亚层最多容纳的电子数为:s2、p6、d10、f14 每一电子层最多能容纳的电子数为原子轨道的2倍,即2n2
7N 轨道式 8O 轨道式 9F 轨道式 11Na 轨道式
掌握
1s 2s 1s 2s 1s 2s 1s 2s
基态多电子原子核外电子排布时,总是先占据能量最低的轨道,当低能 量轨道占满后,才排入高能量的轨道,以使整个原子能量最低。
例1:H : 1s1; He :1s2; Li : 1s22s1
19K: 1s22s22p63s23p64s1
电子排布式
3. Hund规则
电子在能量相同的轨道(即简并轨道)上排布 时,将尽可能分占等价轨道,且自旋相同。 如:基态碳原子, 6C 轨道式
五个伸展方向
注意 磁量子数与电子的能量无关.
图中的符号为函数值的符号.
s 轨道 p轨 道
d 轨道
波函数的角度分布
简并轨道或等价轨道 (equivalent orbital)
简并轨道:具有相同能量的原子轨道(能级)
(即n、l 相同, m不同的轨道) 例如 S 轨道 m=0,有1个简并轨道。 P 轨道 m=0,±1 ,有3个简并轨道。 d 轨道 ,m=0,±1 ,±2 ,有5个简并轨道。 f 轨道 m=0,±1 ,±2 , ± 3,有7个简并轨道。
l 的取值:l = 0, 1, 2, 3, ···, (n – 1).
角量子数: l = 0, l = 1, l = 2,
光谱学符号: s
p
d
l 的物理意义:表示亚层,决定原子轨道的形状。
l= 3 f
s 轨道 (l = 0)
p 轨道 (l =1)
d 轨道 (l =2)
不同角量子数的原子轨道的形状
注意:在多电子原子中,l 与 n 一起确定原子轨道的能量。
平行自旋,反之称为反平行自旋
图 电子自旋运动示意图

➢ 一个轨道中的电子可以有两种不同的自旋方向,表明一个
原子轨道最多只能有两个电子,且自旋相反。
小节:原子核外电子运动状态的完全描述
1)主量子数 n:电子层,描述电子离核的远近, 决定电子能
量的高低。
n = 1 2 3 4 5 -------
KLMNO
p 轨道角度分布图示意图
Pz
Px
Py
按同样的方法, 可以绘制其它轨道的角度分布函数的图形:
s、p、d 轨道电子云的角度分布图
s、p、d 轨道电子云的角度分布图(截面图),简称Y2图。
s 轨道
p 轨道
d 轨道
注意: Y2图只表示在空间不同方位角电子出现的概率密度的变化 情况,不表示电子出现的概率密度与距离的关系。
(1) n 又称为电子层数,决定电子的能量高低
1 2s 3s 主s量子数示意图
光谱学上:K、L、 M、N、O、P、Q… n: 1 2 3 4 5 6 7…
(2) n决定电子在核外空间出现概率最大的区域离核的远近。
2. 角量子数 l (orbital angular momentum quantum number)
注意:填入按能 级顺序;书写按
4. 自旋角动量量子数 s
(spin angular momentum quantum number) 在原子轨道中运动的电子作所谓的自旋运动,因而产生磁矩 。 电子自旋磁矩只有两个方向:
自旋量子数的取值仅有两个,分别 为+1/2 和 -1/2,或 ↑ 和 ↓ 。
➢ 两个电子的自旋方向相同时称为
2)角量子数 l:电子亚层,表示原子轨道或电子云的形n状=1。

l = 0 1 2 3 4 ------(n-1)
spdfg
3)磁量子数 m:同一亚层的不同原子轨道,描述 原子轨道或电子云在空间的伸展方向
m = 0 ±1 ±2 ±3 -----±l
4)自旋量子数 s:描述同一原子轨道电子的不同自旋 方向。 s = ±1/2 或 “↑↓”
2p 2p 2p 2p
电子排布式
7N 1s2 2s2 2p3
8O 1s2 2s2 2p4
9F 1s2 2s2 2p5
3 s
11Na 1s2 2s2 2p6 3s1
例如:22Ti 1s22s22p63s23p63d24s2 26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2
价层电子
又如: 24Cr
物质波(德 布罗意波)
h h
p mv
Einstein
04.02.2021
波动性 第五章:粒原子子结性构与元素周期表荣获1929年诺贝尔物理学奖
原子结构 1、主量子数 n
一、量子数 (quantum number)
1. 主量子数 n (principal quantum number)
n 的取值:n = 1,2,3,…
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