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1、原子核外电子的运动特征,电子层:K L M N O P Q离核远近:近 远 能量高低:低 高,1.电子层:,2.原子轨道,量子力学研究表明,处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动。,轨道的类型不同,轨道的形状也不同,用s、p、d、f分别表示不同形状的轨道,形状相同的原子轨道在原子核外空间还有不同的伸展方向,原子轨道与宏观物体的运动轨迹不同,它是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。,s轨道:球形,p轨道:纺锤形,(1)原子轨道的类型,s原子轨道是球形的,p原子轨道是纺锤形的;,s轨道是球形对称的,所以只有1个轨道;,p轨道在空间上有x、y、z三个伸展方向,所以
2、p轨道包括px、py、pz 3个轨道;,d轨道有5个伸展方向(5个轨道)f轨道有7个伸展方向(7个轨道);,(4)各种原子轨道的能量高低:,电子层和形状相同的原子轨道的能量相等,如2px、2py、2pz轨道的能量相等。,相同电子层上原子轨道能量的高低:,ns np nd nf,形状相同的原子轨道能量的高低:,1s 2s 3s 4s,在多电子原子中,电子填充原子轨道时,原子轨道能量的高低存在如下规律:,3.电子的自旋,原子核外电子还有一种称为“自旋”的运动。在同一原子轨道里,原子核外电子的自旋有两种不同的状态,通常用向上箭头“”和向下的箭头“”来表示这两种不同的自旋状态。,4.有下列四种轨道:2
3、s、2p、3p、4d,其中能量最高的是()A.2s B.2p C.3p D.4d,D,练 习,5.用“”“”或“”表示下列各组多电子原子的原子轨道能量的高低 3s 3p 2px 2py 3s 3d 4s 3p,练 习,6.比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低 2s 2p 4s 3s 3p 4p,2s2p4s,3s3p4p,练 习,1s,知识回顾,举例,列出Na、N、O的轨道表示式和电子排布式,一、原子核外电子排布遵循的原理,1.能量最低原理,2.泡利不相容原理,3.洪特规则,1、能量最低原理,原子核外电子先占有能量低的能级里,然后再依次进入能量高的轨道,这样使整个原子处于最低的能量状态。,能
4、级交错:,2、泡利不相容原理,每个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋方向相反(用“”表示),3、洪特规则,电子在排布同一能级的各个轨道时,优先分占不同的原子轨道,且自旋状态相同,这样整个原子的能量最低。,例:2p3:,例:2p4:,P14 交流与讨论,问题探究一,二、原子核外电子排布的表示式,1.电子排布式:,2.轨道表示式:,P14 交流与讨论,问题探究二,练习:,1.请你分别画出H、O、S、K原子的电子排布式和轨道表示式:,2.请你分别画出下列原子的电子排布式和轨道表示式:1、He F 2、Al Ne3、Cl P 4、Ar Ca,巩固练习,1.判断下列原子的电子排布式是否正确;如不正
5、确,说明它违反了什么原理?Al:1s2 2s22p6 3s13p2 Cl:1s2 2s22p6 3s23p5 S:1s2 2s22p6 3s33p3 K:1s2 2s22p6 3s23p63d1 Ne:1s2 2s22p6,巩固练习,2.判断下列有关碳原子的轨道表示式中能量最低的是(),D,3.有A、B两元素,它们原子核外电子总数A比B多7个,L层上B比A少5个,推断两元素的名称,并出它们原子核外电子的轨道表示式。,巩固练习,原子核外电子排布的周期性,8,18,18,32,6s1,6s26p6,8,8,8,8,8,8,1.随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现什么样的变化规律:,每隔一
6、定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。,2.稀有气体元素、非金属元素、过渡金属元素(副族和族元素)原子的外围电子排布有什么特点?,按照电子排布,可把周期表的元素划分为5个区:s区、d区、ds区、p区、f区。,最后1个电子填充在ns轨道上,价电子的构型是ns1或ns2,位于周期表的左侧,包括A和A族,它们都是活泼金属,容易失去电子形成+1 或+2价离子。,s区元素,s区和p区的共同特点是:最后1个电子都排布在最外层,最外层电子的总数等于该元素的族序数。s区和p区就是按族划分的周期表中的主族。,最后1个电子填充在np轨道上,价层电子构型是ns2np16,位
7、于周期表右侧,包括AA族元素。大部分为非金属。0族稀有气体也属于p区。,p区元素,它们的价层电子构型是(n1)d19ns12,最后1个电子基本都是填充在倒数第二层(n1)d轨道上的元素,位于长周期的中部。这些元素都是金属,常有可变化合价,称为过渡元素。它包括B族元素。,d区元素,价层电子构型是(n1)d10ns12,即次外层d轨道是充满的,最外层轨道上有12个电子。它们既不同于s区,也不同于d区,故称为ds区,它包括B和B族,处于周期表d区和p区之间。它们都是金属,也属过渡元素。,ds区元素,最后1个电子填充在f轨道上,价电子构型是:(n2)f 014ns2,或(n 2)f 014(n1)d
8、02ns2,它包括镧系和锕系元素(各有14种元素)。,f区元素,2、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,【规律总结】,1、周期数=电子层数,B、B族序数=原子的最外层电子数,1.已知一元素的价层电子结构为3d54s1,试确定其在周期表中的位置。,第四周期,VIB族。,2.试确定32号元素在周期表中的位置。,第四周期,A族,3.判断处于第三周期,A族元素的电子排布式、原子序数。,Ne3s23p2,第14号元素,【巩固练习】,5、已知某元素在周期表中位于第四周期、A族位置上。试写出该元素基态原子的价电子排布式、电子排布式并分析该元素在哪区?,价电子排布为4s24p4,,电子排布式 Ar3d105s25p4,属P区,