电子云与原子轨道---化学选修三

依据核外电子的能量不同：离核远近：近远能量高低：低高核外电子分层排布1234567KLMNOPQ三.能层与能级1.能层（1）定义：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。（2）表示方法及各能层所容纳的最多电子数：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）间存在关系每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个。2.能级（1）定义：在多电子原子中，同一能层的电子，能量可以不同，还可以把它们分成能级。（2）表示方法及各能级所容纳的最多电子数：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？任一能层的能级数等于该能层的序数。S能级的原子轨道电子云轮廓图----原子轨道S能级的原子轨道是球形对称的.电子云与原子轨道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P能级的原子轨道是纺锤形的,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.xyzxyzxyzP能级的原子轨道P能级的原子轨道P能级的3个原子轨道Px,Py,PZ合在一起的情形.d能级的原子轨道有5个.d能级的原子轨道不同能层中，符号相同的能级中所容纳的最多电子数相同。以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍，即2、6、10、14。【课堂达标测试】1、以下能级符号正确的是（）A6sB2dC3fD7p2、下列各能层中不包含p能级的是（）A.NB.MC.LD.K3、原子核外P能层和p能级可容纳的最多电子数分别为（）A32和2B50和6C72和6D86和10ADDC4.下列有关认识正确的是（）A．各能级上最多的电子按s、p、d、f的顺序分别为2、6、10、14B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层含有的能级数为n—1D．各能层含有的电子数为2n25、下列各组微粒中，各能层电子数均达到2n2个的是（）A.Ne和ArB.H-和Na+C.Ne和Cl-D.F-和S2-AB能层一二三四五六七符号能级最多电子数KLMNOPQ电子能量高在离核远的区域内运动，电子能量低在离核近的区域内运动，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。同一能层的电子，能量也可不同，可以把它们分成能级。1S2S2P3S3P3d4S4P4d4f5S5P…226261026101426…注:在每一能层中,能级符号的顺序是nsnpndnf….(n代表能层），每一个能层最多可容纳的电子数为2n2个，任一能层的能级数等于该能层的序数。（2）各层最多容纳2n2个电子（3）最外层不超过8个（K层2个）（4）次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个。上述规律相互制约，相互联系（1）能量最低原理核外电子排布规律（一低四不超）构造原理与能量最低原理构造原理：随原子核电荷数递增，原子核外电子的排布遵循如右图的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。构造原理中排布顺序的实质------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：nsnpndnf2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：1s2s3s4s；2p3p4p;3d4d3)不同层不同能级可由下面的公式得出:ns(n-2)f(n-1)dnp(n为能层序数)构造原理的应用（1）根据构造原理，电子所排的能级顺序为：_______________________________________1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f…（2）原子的电子排布式：用数字在能级符号右上角表明该能级上的排布的电子数。氢H钠Na钾K1s22s22p63s11s22s22p63s23p64s11s1【练习】（3）原子的简化电子排布：[Ne]3s1请仿照钠的简化电子排布式写出第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？上式方括号里的符号的意义是：该元素前一个周期的惰性气体电子排布结构O：[He]2s22p4Si：[Ne]3s23p2Fe：[Ar]3d64s2钠Na的简化电子排布：（4）原子核外电子排布规律①最外层最多只能容纳8个电子（氦原子是2个）；②次外层最多只能容纳18个电子；③倒数第三层最多只能容纳32个电子；④每个能层最多只能容纳2n2电子。⑥核外电子总是尽量先排布在能量较低的能层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的能层。⑤以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍，即2、6、10、14短周期核外电子的排布电子填充顺序：1S→2S→2P→3S→3PH1S1He1S2Li1S22S1Be1S22S2B1S22S22P1C1S22S22P2N1S22S22P3O1S2S222P4F1S22S22P5Ne1S22S22P6Na1S22S22P63S1Mg1S22S22P63S2Al1S22S22P63S23P1Si1S22S22P63S23P2P1S22S22P63S23P3S1S22S22P63S23P4Cl1S22S22P63S23P5Ar1S22S22P63S23P63.能量最低原理:现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。处于最低能量的原子叫做基态原子。这样的电子排布是基态原子的电子排布。从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？【知识拓展】元素电子层排布CuAgAu元素周期表构造原理结论3d104s14d105s15d106s13d94s24d95s25d96s2有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差，如Cu、Ag、Au等。2．造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s)B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d)C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d)D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)1．一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是()A+1B+2C+3D-1AC【课堂达标测试】3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）AAl1s22s22p63s23p1BO2-1s22s22p6CNa+1s22s22p6DSi1s22s22p24．下列表达方式错误的是（）A甲烷的电子式B氟化钠的电子式C硫离子的核外电子排布式1s22s22p63s23p4D碳－12原子126CDD5、下列有几元素的核外电荷数，其中最外层电子数目最多的是（）A、8B、14C、18D、206、由下列微粒的最外层电子排布，能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置的是（）A．1s2B．3s23p1C．2s22p6D．ns2np3CB1、每个原子轨道上最多能容纳____个电子，且自旋方向_______。研究原子结构CNO2、当电子排在同一能级时有什么规律？当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是___________________，而且自旋方向______。——洪特规则2不同—泡利原理首先单独占一个轨道相同1、S、P、d能级分别有多少个轨道，每个轨道上最多能容纳几个电子？其自旋方向怎样？2、举例说明洪特规则：讨论下列问题spdf能级分别有1、3、5、7个轨道，每个轨道最多能容纳的电子数为2个，且自旋方向相反。这就是泡利原理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。原子的电子排布图铁原子的轨道表示式↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理从元素周期表中查出铜的外围电子排布，它是否符合构造原理。当一个能级上的电子填充达到全充满，半充满或全空时是一种稳定状态，使得体系的能量较低。这就是洪特规则的第二条。思考与交流以下是表示铁原子的3种不同化学用语。结构示意图电子排布式电子排布图（轨道表示式）铁原子1s22s22p63s23p63d64s2请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。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。