专题专题2 2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质原子核外电子的排布原子核外电子的排布+20 第第1层层第第2层层第第3层层K层层L层层M层层2882N层层第第4层层核外电子排布规律：核外电子排布规律：(3)最外层电子数最外层电子数不超过不超过8个个(K层不层不超过超过2个个)(2)(2)各电子层最多各电子层最多容纳容纳2n2个电子；个电子；(1)(1)能量最低原则；能量最低原则；?19核核外外电电子子排排布布的的轨轨道道能能量量顺顺序序1s2s2p3s3p4s3d4p原子核外电子先占有原子核外电子先占有能量低能量低的轨道，然后的轨道，然后再依次进入再依次进入能量高能量高的轨道，这样使整个原的轨道，这样使整个原子处于子处于最低的能量最低的能量状态。状态。（1）能量最低原理）能量最低原理原子核外电子排布所遵循的原理原子核外电子排布所遵循的原理练一练练一练请写出请写出1 11010号元素原子的电子排布式。号元素原子的电子排布式。 1 氢氢H: 1s12 氦氦He: 1s23 锂锂Li 1s2 2s14 铍铍Be 1s2 2s25 硼硼B 1s2 2s22p16 碳碳C 1s2 2s22p27 氮氮N 1s2 2s22p38 氧氧O 1s2 2s22p49 氟氟F 1s2 2s22p510氖氖Ne 1s2 2s22p6原子结构示意图原子结构示意图电子排布式电子排布式Li: 1s22s1问题问题2 泡利泡利(Pauli),(Pauli),奥地利科学家奥地利科学家, ,对对于量子力学的形成以及原子结构理于量子力学的形成以及原子结构理论的发展有重大的贡献，获得论的发展有重大的贡献，获得19451945年诺贝尔物理奖。他对科学理论有年诺贝尔物理奖。他对科学理论有着很深刻的洞察力，语锋犀利，被着很深刻的洞察力，语锋犀利，被称为称为“理论物理学的心脏理论物理学的心脏” ” 。 每个原子轨道上最多只能每个原子轨道上最多只能容纳容纳两个两个自旋状态自旋状态不同不同的的电子。电子。此时体系最稳定，此时体系最稳定，原子的总能量最低。原子的总能量最低。 原子核外电子排布所遵循的原理原子核外电子排布所遵循的原理（2 2）泡利（）泡利（PauliPauli）不相容原理不相容原理泡利泡利(Wolfgang(Wolfgang ErnstErnst Pauli)Pauli) ( (190019001958)1958) 泡利不相容原理泡利不相容原理电子排布式电子排布式1s 2s轨道表示式轨道表示式 用一个用一个表示一个原子轨道，表示一个原子轨道，在在中用中用“”或或“”表示该轨道上排表示该轨道上排入的电子。入的电子。Li: 1s22s16C试一试试一试 你能行你能行1s2 2s22p21s2s2p？6C可能轨道表示式可能轨道表示式1s2s2p1s2s2p1s2s2p 1s2s2p 洪特规则洪特规则（3 3）洪特规则）洪特规则 电子在电子在能量相同能量相同的各个轨道上排布时，的各个轨道上排布时，尽可能分占尽可能分占不同不同的原子轨道，且自旋状的原子轨道，且自旋状态态相同相同，使整个原子能量最低。，使整个原子能量最低。 原子核外电子排布所遵循的原理原子核外电子排布所遵循的原理例：例：2p2p3 3: :2p2px x2p2py y2p2pz z例：例：2p2p4 4: :2p2px x2p2py y2p2pz z11Na12Mg13Al14Si15P16S17Cl18Ar交流与讨论：交流与讨论：第三周期元素的原子核外电子排布有哪些规律？第三周期元素的原子核外电子排布有哪些规律？（相同点、不同点）（相同点、不同点）原子实原子实外围电子排布式外围电子排布式3s1试一试试一试 你能行你能行1、写出下列原子的电子排布式、写出下列原子的电子排布式从第四周期开始出现能级交错现象，从第四周期开始出现能级交错现象，3 3d d和和4 4s s轨道的能轨道的能级之差很小，同时还由于洪特规则的作用，因此，情级之差很小，同时还由于洪特规则的作用，因此，情况比较复杂。况比较复杂。21Sc24Cr1s22s22p63s23p63d14s2 Ar 3d14s2 Ar 3d54s11s2 22s2 22p6 63s2 23p6 63d10104s1 1 Ar 3d104s129Cu 当能量相同的原子轨道处于半充满、全充满当能量相同的原子轨道处于半充满、全充满或全空状态时，整个体系能量最低。或全空状态时，整个体系能量最低。洪特规则特例：洪特规则特例：全充全充满半充满半充满29Cu全空全空这些美景是如何产生的？为什么会产生各种颜色的光？e-吸收能量吸收能量释放能量释放能量原子的发射与吸收光谱原子的发射与吸收光谱低能量轨道电子低能量轨道电子吸收能量吸收能量高能量轨道电子高能量轨道电子原子吸收光谱原子吸收光谱低能量轨道电子低能量轨道电子吸收能量吸收能量原子发射光谱原子发射光谱原子吸收光谱仪原子发射光谱法测定水中的钙、镁离子的含量原子发射光谱法测定水中的钙、镁离子的含量拓展视野拓展视野原子发射光谱仪本课总结：本课总结：一、原子核一、原子核外电子排布外电子排布遵循的原理遵循的原理和规则和规则二、原子核二、原子核外电子排布外电子排布的表示式的表示式原原子子核核外外电电子子的的排排布布能量最低原理能量最低原理泡利不相容原理泡利不相容原理洪特规则洪特规则电子排布式电子排布式轨道表示轨道表示式式确定原子序数确定原子序数方法导引方法导引 解决基态原子电子排布问题的一般思路解决基态原子电子排布问题的一般思路能量最低原则能量最低原则能级排布能级排布轨道排布轨道排布泡利不相容原理泡利不相容原理洪特规则洪特规则