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核外电子排布的规律

核外电子排布的规律
核外电子排布的规律

根据光谱实验数据,多电子原子中的核外电子的排布规律可归纳为以下三条:能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。

“系统的能量愈低,愈稳定”,是自然界的普遍规律。核外电子的排布也遵循这一规律。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。这就是能量最低原理。在个别情况下,虽然按原子轨道能级由低到高的顺序填充了,但并没有达到使整个原子能量最低。例如第24号铬,其价层电子按鲍林填电子顺序从低到高排布应是3d44s2,但按3d54s1排布才使整个原子能量最低。

1925年,奥地利物理学家Pauli W提出,在同一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,这就是泡利不相容原理(Pauli exclusion principle)。换言之,在一个原子中不容许有两个电子处于完全相同的运动状态。前已提到n,l,m三个量子数可以决定一个原子轨道,而自旋角动量量子数,只可能有两个数值,所以在一个原子轨道上最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。

德国科学家Hund F根据光谱实验指出:“电子在能量相同的轨道(即简并轨道)上排布时,总是尽可能以自旋相同的方向,分占不同的轨道,因为这样的排布方式总能量最低”,这就是洪特规则(Hund’s rule)。而若使两个电子在一个轨道上成对,就要克服它们之间的斥力,要吸收额外的电子成对能(electron pairing energy),原子的总能量就会升高。

例如,基态碳原子的电子排布为1s2s22p2,若以方框表示一个原子轨道,则碳原子的核外电子排布

的轨道式应表示为

而不应表示为

或。

光谱实验结果和量子力学还指出,简并轨道全充满(如p6、d10、f14),半充满(如p3、d5、f7)或全空(如p0、d0、f0)的这些状态都是能量较低的稳定状态。这就解释了24号元素铬价层电子排布为3d54s1(半充满)而不是3d44s2、也说明了29号元素铜的价层电子排布为3d104s1(全充满)而不是3d94s2。

实例分析:按核外电子排布的规律,写出22号元素钛的基态电子排布式。

解根据能量最低原理,我们将22个电子从能量最低的 1s轨道上排起,每个轨道只能排2个电子,第3、4个电子填入2s轨道,2p能级有三个轨道,可以填6个电子,再以后填入3s、3p, 3p 填满后是18个电子。因为4s能量比3d低,所以第19、20个电子应先填入4s轨道。此时已填入20个电子,剩下的2个电子填入3d 。所以22号元素钛的基态电子排布式为:1s22s22p63s23p 63d 24s2。

注意:按填充顺序排布电子时,最后4个电子要先填入4s,后填入3d, 但书写电子排布式时,一律按电子层的顺序写,3d写在4s之前。

在书写电子排布式时,为简化计,通常把内层已达到稀有气体电子层结构的部分,用稀有气

体的元素符号加方括号表示,并称为原子芯(atomic kernel)。例如26号元素铁的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2可以写成[Ar]3d64s2。又如47号银基态原子的电子排布式为

1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1,可以写成[kr]4d105s1。该写法的另一优点就是指出了在化学反应中原子芯部分的电子排布不发生变化,而突出了价层电子排布,使其一目了然,如铁原子的价层电子3d 64s2,银原子的价层电子4d 105s1。

书写离子的电子排布式是在基态原子的电子排布式基础上加上(负离子)或失去(正离子)电子。但要注意,在填电子时4s能量比3d低,但填满电子后4s的能量则高于3d,所以形成离子时,先失去4s上的电子。例如:

Fe2+: [Ar] 3d 64s0 (失去4s上的2个电子)。

Fe3+: [Ar] 3d 54s0 (先失去4s上2个电子,再失去3d上1个电子)。

化学元素核外电子排布表教学文稿

元素核外电子排布表 精品文档

76 锇Os [Xe]6s2 4f14 5d6 2.8.18.32.14.2 77 铱Ir [Xe]6s2 4f14 5d7 2.8.18.32.15.2 78 铂Pt [Xe]6s1 4f14 5d9 2.8.18.32.17.1 d8->d9,注① 79 金Au [Xe]6s1 4f14 5d10 2.8.18.32.18.1 d9->d10,注①全满 80 汞Hg [Xe]6s2 4f14 5d10 2.8.18.32.18.2 81 铊Tl [Xe]6s2 4f14 5d10 6p1 2.8.18.32.18.3 82 铅Pb [Xe]6s2 4f14 5d10 6p2 2.8.18.32.18.4 83 铋Bi [Xe]6s2 4f14 5d10 6p3 2.8.18.32.18.5 84 钋Po [Xe]6s2 4f14 5d10 6p4 2.8.18.32.18.6 红色为放射性元素 85 砹At [Xe]6s2 4f14 5d10 6p5 2.8.18.32.18.7 86 氡Rn [Xe]6s2 4f14 5d10 6p6 2.8.18.32.18.8 [Rn] 87 钫Fr [Rn]7s1 2.8.18.32.18.8.1 88 镭Ra [Rn]7s2 2.8.18.32.18.8.2 89 锕Ac [Rn]7s2 5f0 6d1 2.8.18.32.18.9.2 f1->f0,注②全空 90 钍Th [Rn]7s2 5f0 6d2 2.8.18.32.18.10.2 f2->f0,注②全空 91 镤Pa [Rn]7s2 5f2 6d1 2.8.18.32.20.9.2 f3->f2,注② 92 铀U[Rn]7s2 5f3 6d1 2.8.18.32.21.9.2 f4->f3,注② 93 镎Np [Rn]7s2 5f4 6d1 2.8.18.32.22.9.2 f5->f4,注② 94 钚Pu [Rn]7s2 5f6 2.8.18.32.24.8.2 95 镅Am [Rn]7s2 5f7 2.8.18.32.25.8.2 加粗为人造元素 96 锔Cm [Rn]7s2 5f7 6d1 2.8.18.32.25.9.2 f8->f7,注②半满 97 锫Bk [Rn]7s2 5f9 2.8.18.32.27.8.2 98 锎Cf [Rn]7s2 5f10 2.8.18.32.28.8.2 99 锿Es [Rn]7s2 5f11 2.8.18.32.29.8.2 100 镄Fm [Rn]7s2 5f12 2.8.18.32.30.8.2 101 钔Md [Rn]7s2 5f13 2.8.18.32.31.8.2 兰色为估计排布式102 锘No [Rn]7s2 5f14 2.8.18.32.32.8.2 103 铹Lr [Rn]7s2 5f14 6d1 2.8.18.32.32.9.2 104 Rf [Rn]7s2 5f14 6d2 2.8.18.32.32.10.2 105 Ha [Rn]7s2 5f14 6d3 2.8.18.32.32.11.2 106 [Rn]7s2 5f14 6d4 2.8.18.32.32.12.2 107 [Rn]7s2 5f14 6d5 2.8.18.32.32.13.2 108 [Rn]7s2 5f14 6d6 2.8.18.32.32.14.2 109 [Rn]7s2 5f14 6d7 2.8.18.32.32.15.2 110 [Rn]7s1 5f14 6d9 2.8.18.32.32.17.1 d8->d9,注① 111 [Rn]7s1 5f14 6d10 2.8.18.32.32.18.1 d9->d10,注①全满112 [Rn]7s2 5f14 6d10 2.8.18.32.32.18.2 113 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p1 2.8.18.32.32.18.3 114 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p2 2.8.18.32.32.18.4 115 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p3 2.8.18.32.32.18.5 116 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p4 2.8.18.32.32.18.6 117 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p5 2.8.18.32.32.18.7 灰色为未发现元素118 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p6 2.8.18.32.32.18.8 ②d亚层在f亚层外,常多填d亚层,少填f亚层(使之趋于全空/半满) 精品文档

核外电子的排布规律

核外电子的排布规律 一、能量最低原理 所谓能量最低原理是,原子核外的电子,总是尽先占有能量最低的原子轨道,只有当能量较低的原子轨道被占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,以使原子处于能量最低的稳定状态。 原子轨道能量的高低为: 1.当n相同,l不同时,轨道的能量次序为s<p<d<f。例如, E 3S <E 3P <E 3d 。 2.当n不同,l相同时,n愈大,各相应的轨道能量愈高。例如, E 2S <E 3S <E 4S 。 3.当n和l都不相同时,轨道能量有交错现象。即(n-1)d轨 道能量大于ns轨道的能量,(n-1)f轨道的能量大于np轨道的能量。在同一周期中,各元素随着原子序数递增核外电子的填充次序为ns,(n-2)f,(n-1)d,np。 核外电子填充次序如图1所示。 图1 电子填充的次序

图2 多电子原子电子所处的能级示意图 最外层最多能容纳8电子,次外层最多能容纳18电子。 每个电子层最多容纳的电子数为2n2个(n为电子层数的数值)如: 各个电子层中电子的最大容纳量 从表可以看出,每个电子层可能有的最多轨道数为n2,而每个轨道又只能容纳2个电子,因此,各电子层可能容纳的电子总数就是2n2。

二、鲍利(Pauli)不相容原理 鲍利不相容原理的内容是:在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子,或者说在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。例如,氦原子的1s轨道中有两个电子,描述其中一个原子中没有运动状态的一组量子数(n,l,m,ms)为1,0,0,+1/2,另一个电子的一组量子数必然是1,0,0,-1/2,即两个电子的其他状态相同但自旋方向相反。根据鲍利不相容原理可以得出这样的结论,在每一个原子轨道中,最多只能容纳自旋方向相反的两个电子。于是,不难推算出各电子层最多容纳的电子数为2n2个。例如,n=2时,电子可以处于四个量子数不同组合的8种状态,即n=2时,最多可容纳8个电子,见下表。 在等价轨道中,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,这就叫洪特规则。

《核外电子排布》教学设计

《核外电子排布》教学设计 思南三中何显勇 一、教学习目标 1、知识目标 (1)知道原子的核外电子是分层排布的及其排布规律; (2)会画原子结构图示意图; (3)知道元素的性质与最外层电子数关系最密切。 2、能力目标 通过对核外电子运动状态的想象和描述,培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。 3、情感目标 (1)通过对最外层电子数与元素性质的学习,让学生认识到事物之间是相互依存和相互转化的,初步学会科学抽象的学习方法; (2)通过对核外电子排布知识的学习,让学生体会核外电子排布的规律性。 二、教学重点及难点 重点:知道原子核外电子是如何分层排布的;会画1~18号元素的原子结构示意图。 难点:原子核外电子排布规律间相互制约关系。 三、教学过程 [引入] 水是由水分子构成;铁是由铁原子构成;氯化钠是由氯离子和钠离子构成。离子也是构成物质的一种粒子,课题3就给我们讲了有关离子的知识。在学习离子之前,我们再走进原子的内部结构进行更深入的了解。 我们知道原子是由原子核和核外电子构成的,原子核的体积仅占原子体积的几万分之一,相对来说,原子里有很大的空间。电子就在这个空间里作高速的运动。那么电子是怎样运动的?在含有多个电子的原子里,电子又是怎样排布在核外空间的呢?

一、核外电子的排布 [讲述] 核外电子的运动规律与宏观物体不同:它没有确定的轨道,我们不能测定或计算它在某一时刻所在的位置,也不能描绘出它的运动轨道。 [提问]是不是原子核外的电子的运动就没有规律呢?核外电子的运动有什么规律呢?如:钠原子核外有11个电子,这11个电子是聚成一堆在离核相同的距离处运动,还是分散在离核不同的距离处运动?为什么?(学生思考) [讲述] 在多电子原子里,一方面电子和原子核之间因带有异性电荷而有吸引力,这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近原子核。另一方面,电子和电子之间因带有同性电荷而相互排斥,这个排斥力迫使电子尽可能远离,当吸引力和排斥力达到平衡时,核外电子就分布在离核不同的区域运动,而且分布在不同区域的电子能量不同。电子能量低的,在离核较近的区域运动,电子能量高的,在离核较远的区域运动。也就是说,核外电子是分区域运动的,我们把这种现象叫做核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布。 [提问] 原子核外的不同区域,既然能量有高低,那么,可否把它们按照能量的高低来划分为不同的层次呢? [讲述] 我们将电子离核远近不同的运动区域叫做电子层。离核最近的叫第一层,依次向外类推,分别叫做一,二,三,四,五,六,七层,通常用字母表示为:K、L、M、N、O、P、Q。即在多个电子的原子里,核外电子是在能量不同的电子层上运动的。 [提问] 核外电子的排布有没有一定的规律?既然核外电子是分层排布的,那么核外电子是先排能量低的电子层,还是先排能量高的电子层? 1、核外电子总是最先排在能量最低的电子层,即排满第一层再排第二层,依次类推。 [提问] 每一个电子层上容纳的电子数目有没有一个限度?(学生思考回答) 2、每一电子层,最多容纳的电子数为2n2个。(n为电子层序数) 3、最外层最多容纳8个电子(第一层为最外层时最多只能容纳2个电子)。

核外电子排布规律和表示方法及其强化练习

核外电子排布规律和表示方法 一、能层、能级与轨道 总规律:元素的原子核外电子按照能量由低到高的顺序依次排布在不同的能级中。 1、核外电子的能量主要取决于电子层和电子亚层。电子层又叫能层,它决定电子的能量高低和离核远近;同一电子层还可以分成一个或几个电子亚层,电子亚层决定同一电子层的电子的能量差异和电子云的形状。s 亚层呈球形,p 亚层呈哑铃形,d 亚层成四瓣花瓣形,f 亚层形状更复杂。能级就由能层和电子亚层共同构造。 2、能层用n 表示,按能量由低到高的顺序依次表示为1、2、 3、 4、 5、 6、7,依次对应K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。 电子亚层 s 、p 、d 、f 表示。各电子层最多容纳的电子亚层是n 种。K 层只有s 一种亚层,L 层有s 、p 2种亚层,M 层有s 、p 、d 3种亚层,N 层有s 、p 、d 、f 4种亚层,O 层有 5种亚层,P 层有6种亚层,Q 层有7种亚层。 能层用电子层和电子亚层共同表示,在电子亚层符号的前面加上能层序号就是能级符号。 例如:1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、3d 、4s 、4p 、4d 、4f 、5s 、5p 、5d 、5f 、6s 、6p 、6d 、6f 、7s 、7p 、7d 、7f 、 3、同一电子亚层形状相同但伸展方向不同,可以构成不同轨道。s 有1个轨道,p 有3个轨道,d 有5个轨道,f 有7个轨道,可用方框来表示。 s 轨道 p 轨道 f 轨道 4、能量关系:①相同能层的原子轨道能量高低:ns < np < nd < nf ; ②形状相同的原子轨道能量高低:1s < 2s< 3s< 4s ; 同一电子亚层形状相同但伸展方向不同的原子轨道能量相同。2p x =2p y =2p z 51、能量最低原理:原子的核外电子排布遵循构造原理,使整个原子的能量处于最低状态。 也即:原子的核外电子排布总是尽先排布在能量最低的轨道中,然后按能量由低到高的顺序依次排入。 构造原理:即能级顺序:1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、4s 、3d 、4p 、5s 、4d 、5p 、6s 、4f 、5d 、6p 、7s 、5f 、6d 、7p 。记忆方法:1,22,33,434,545,6456,7567。 2、泡利原理:一个原子轨道里最多容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反。 3、洪特规则:电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。 当能量相同的原子轨道在全满(p 6、d 10、f 14)、半满(p 3、d 5、f 7)、全空(p 0、d 0、f 0)状态时,体系能量最低。这个可以看成洪特规则的特列。 这三个排布规律解释了各电子层最多容纳的电子数为2n 2个,解释了最外层电子数不超

高中化学《原子核外电子排布与元素周期律》教案9苏教版必修2.doc

专题一:微观结构与物质的多样性第一单元:原子核外电子排布与元 素周期律第一课时 一、教学目标 课标内容:了解原子核外电子的排布 会考考纲: 1.了解核外电子的排布(B) 2.能画出1~18 号元素的原子结构示意图(B) 教学目标: (一)知识与技能 原子核外电子排布规律 (二)过程与方法 掌握原子核外电子排布规律,通过 1-20 号元素的原子和离子结构示意图的学习,扩展到主族元素的电子排布规律的认识,初步体会归纳与演绎的学习方法。 (三)情感与价值观 通过原子核外电子排布规律,了解物质运动的复杂性和特殊性 二、教学重、难点和突破方法 教学重点:了解原子的结构,能画出1~18 号元素的原子结构示意图 教学难点:核外电子排布规律 三、教学过程: (一)设计思路 由原子的构成→原子核外电子分层排布运动→原子核外电子排布规律 (二)教学媒体和教具 学案、练习题、图表 (三)课堂教学流程 1.创设情境,引入新课 下表是构成原子的各微粒的一些参数,请根据表中所提供的信息回答问题: 表 1 微粒质量 /kg 相对质量电性和电量 /C 质子 1. 673×10 -27 1.007 +1. 602×10 -19 中子 1. 675× 10-27 1.008 0 电子9. 109×10 -31 1/1836 -1. 602×10 -19 问题解决: 1.原子是由、和三部分构成的。 2.在原子中,质量集中在上,其大小是由和之和决定的。 3.在原子中:== 4.原子不显电性的原因: 交流与讨论:原子核带正电荷,核外电子带负电荷,正负电荷相互吸引,那为什么电子 不会落入原子核内呢? 2.进行新课

第2讲 原子核外电子排布的规律练习题

第二讲原子核外电子的排布规律练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里,电子的能量并不相同,能量低的电子通常在离核近的区域运动,能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层,离核稍远的叫第二层,依次类推,由近及远叫三、四、五、六、七层,也可依次把它们叫做K、L、M、N、O、P、Q层。核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明,电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里,即最先排布K层,当K层排满后,再排布L层,依次类推。 1-20号元素原子的电子层排布 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K L M N K L M N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 H He Li Be B C N O F Ne 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 2 8 1 2 8 2 2 8 3 2 8 4 2 8 5 2 8 6 2 8 7 2 8 8 2 8 8 1 2 8 8 2 核外电子排布的一般规律是:①各电子层最多容纳的电子数目是2n2;②最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时不超过2个),次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子数目不超过32个;③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。

原子核外电子排布的原理

原子核外电子排布的原理 处于稳定状态的原子,核外电子将尽可能地按能量最低原理排布,另外,由于电子不可能都挤在一起,它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则,一般而言,在这三条规则的指导下,可以推导出元素原子的核外电子排布情况,在中学阶段要求的前36号元素里,没有例外的情况发生。 核外电子排布原理一——能量最低原理 电子在原子核外排布时,要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢?比方说,我们站在地面上,不会觉得有什么危险;如果我们站在20层楼的顶上,再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高,物体总有从高处往低处的一种趋势,就像自由落体一样,我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中,物体要从地面到空中,必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质,也具有同样的性质,即它在一般情况下总想处于一种较为安全(或稳定)的一种状态(基态),也就是能量最低时的状态。当有外加作用时,电子也是可以吸收能量到能量较高的状态(激发态),但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说,离核较近的电子具有较低的能量,随着电子层数的增加,电子的能量越来越大;同一层中,各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序:1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…… 原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n和角量子数l决定。当l相同时,n越大,原子轨道能量E越高,例如E1s<E2s<E3s;E2p<E3p <E4p。当n相同时,l越大,能级也越高,如E3s<E3p<E3d。当n和l 都不同时,情况比较复杂,必须同时考虑原子核对电子的吸引及电子之间的相互排斥力。由于其他电子的存在往往减弱了原子核对外层电子的吸引力,从而使多电子原子的能级产生交错现象,如E4s<E3d,E5s<E4d。Pauling根据光谱实验数据以及理论计算结果,提出了多电子原子轨道的近似能级图。用小圆圈代表原子轨道,按能量高低顺序排列起来,将轨道能量相近的放在同一个方框中组成一个能级组,共有7个能级组。电子可按这种能级图从低至高顺序填入。

第2讲 原子核外电子排布的规律练习题

第二讲 原子核外电子的排布规律 练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里,电子的能量并不相同,能量低的电子通常在离核近的区域运动,能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层,离核稍远的叫第二层,依次类推,由近及远叫三、四、五、六、七层,也可依次把它们叫做K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。核外电子的分层运动,又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明,电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里,即最先排布K 层,当K 层排满后,再排布L 层,依次类推。 核外电子排布的一般规律是:①各电子层最多容纳的电子数目是2n 2;②最外层电子数目不超过8个(K 层为最外层时不超过2个),次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子数目不超过32个;③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。

1.结构示意图(原子、离子) 2.电子式(原子、离子) [课堂练习]写出下列微粒的结构示意图和电子式: 结构示意图:Na+;Cl-;Ar ;K+;N ;O 电子式:S2-;K+;S;P ;He 。 练习 一、选择题 1.以下说法正确的是() A.原子是最小的粒子 B.所有粒子都带中子 C.原子呈电中性,所以原子不含电荷 D.原子质量主要集中在原子核上 2.下列说法中不正确的是() A.原子中电子在核外运动没有确定的轨道 B.电子云中小黑点的疏密表示电子在核外某处出现机会的多少 C.离原子核越近的电子越不容易失去 D.在原子中,除最外层电子层,每层上的电子数必符合2n2个 3.下列各关系式中,正确的是() A.中性原子中:核外电子数=核内中子数 B.中性原子中:核内质子数=核外电子数 C.在R2-中:电子数=核内质子数-2 D.在R2+中:电子数=核内质子数+2 4.在构成原子的各种微粒中,决定原子种类的是() A.质子数 B.中子数 C.质子数和中子数 D.核外电子数

高中化学《原子核外电子排布所遵循的原理 原子轨道》导学案+课后练习题

第2课时 原子核外电子排布所遵循的原理原子轨道[明确学习目标] 1.了解能量最低原理,知道基态与激发态及原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。2.了解原子核外电子的运动状态;知道电子云和原子轨道;掌握泡利原理和洪特规则;掌握1~36号元素的原子核外电子排布式和电子排布图。 学生自主学习 一、能量最低原理、基态与激发态 1.能量最低原理 原子的电子排布遵循□01构造原理能使整个原子的能量处于□02最低状态。 2.基态与激发态 基态原子:处于□03最低能量的原子叫做基态原子。 激发态原子:基态原子的电子□04吸收能量后,电子会跃迁到□05较高能级,变为激发态原子。电子从□06较高能量的激发态跃迁到□07较低能量的激发态乃 至基态时,将□08释放能量。基态原子吸收能量 释放能量 激发态原子。 3.原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的□09吸收光谱或□10发射光谱,总称原子光谱。 二、电子云和原子轨道 1.电子云 (1)电子云是处于□01一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。 (2)电子云轮廓图 ①将电子在原子核外空间出现的概率□02P=90%的空间圈出来,制作电子云

的轮廓图,便可描绘电子云的形状。 ②s电子、p电子的电子云轮廓图 所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是□03球形的,同一原子的能层□04越高,s电子云的半径□05越大,如下图Ⅰ所示。这是由于1s、2s、3s……电子的能量依次增高,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐□06增大,电子云越来越向更大的空间扩展。 除s电子云外,其他空间运动状态的电子云都不是球形的,如p电子云是□07哑铃状的。每个p能级都有3个□08相互垂直的电子云,分别称为p x、p y和p z,如图Ⅱ所示。p电子云的平均半径随能层序数的增大而增大。 2.原子轨道 (1)定义 量子力学把电子在原子核外的一个□09空间运动状态称为一个原子轨道。 (2)不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图

人教版高中化学必修2《1.2.1原子核外电子的排布 元素周期律》巩固练习及答案

人教版高中化学必修2《1.2.1原子核外电子的排布元素周期 律》巩固练习及答案 1.元素的性质呈周期性变化的根本原因是( )。 A.元素原子量的递增,量变引起质变 B.元素的原子半径呈周期性变化 C.元素原子的核外电子排布呈周期性变化 D.元素的金属性和非金属性呈周期性变化 【解析】元素周期律是元素原子核外电子排布随着元素核电荷数的递增发生周期性变化的必然结果。 【答案】C 2.已知最外层电子数相同的原子具有相似的化学性质。氧原子的核外电子分层排布示意图为 ,则下列原子中,与氧原子的化学性质相似的是( )。 【解析】氧原子最外层电子数为6,C项所示原子最外层电子数也是6。 【答案】C 3.下列叙述中不符合 ...原子核外电子排布基本规律的是( )。 A.核外电子总是优先排在能量最低的电子层上 B.K层是能量最低的电子层 C.N电子层为次外层时,最多可容纳的电子数为18 D.各电子层(n)最多可容纳的电子数为n2 【解析】第n电子层最多可容纳的电子数为2n2。 【答案】D 4.A和B是两种短周期元素,A-和B2+具有相同的电子层结构,下列说法中正确的是( )。 A.原子序数:A>B B.电子总数:A>B C.原子半径:A>B D.离子半径:A->B2+ 【答案】D 5.下列各组元素性质的递变规律错误 ..的是( )。 A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl元素最高正价依次升高 C.Na、K、Rb的电子层数依次增多 D.N、O、F原子半径依次增大 【解析】此题考查元素性质的递变规律,随着原子序数的递增,原子结构、原子半径、元素的金属性和非金属性呈周期性的变化,A、B、C三项均正确,D项中原子半径应是依次减小。 【答案】D 6.已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是( )。 A.原子半径:As>Cl>P

核外电子排布规律总结归纳

精心整理 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理:电子层划分为K

原子核外电子的排布应遵循三大规律

《原子核外电子排布应遵循的三大规律》 (一)泡利不相容原理: 1.在同一个原子里,没有运动状态四个方面完全相同的电子存在,这个结论叫泡利不相容原理。 泡利:奥地利物理学家,1945年获诺贝尔物理学奖。 2.根据这个原理,如果有两个电子处于一个轨道(即电子层电子亚层电子云的伸展方向都相同的轨道),那么这两个电子的自旋方向就一定相反。 3.各个电子层可能有的最多轨道数为,每个轨道只能容纳自旋相反的两个电子,各电子层可容纳的电子总数为2个。 (二)能量最低原理: 1.在核外电子的排布中,通常状况下,电子总是尽先占有能量最低的原子轨道,只有当这些原子轨道占满后,电子才依次进入能量较高的原子轨道,这个规律叫能量最低原理。 2.能级:就是把原子中不同电子层和亚层按能量高低排布成顺序,象台阶一样叫做能级。 (1)同一电子层中各亚层的能级不相同,它们是按s,p,d,f的次序增高。

不同亚层:ns< np< nd< nf (2)在同一个原子中,不同电子层的能级不同。离核越近,n越小的电子层能级越低。 同中亚层:1s< 2s< 3s;1p< 2p< 3p; (3)能级交错现象:多电子原子的各个电子,除去原子核对它们有吸引力外,同时各个电子之间还存在着排斥力,因而使多电子原子的电子所处的能级产生了交错现象。 例如:E3d >E4S , E4d >E5S,n≥3时有能级交错现象。 3.电子填入原子轨道顺序:1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p 6s4f5d6p 7s5f6d7p,能级由低渐高。 (三)洪特规则: 1.在同一亚层中的各个轨道上,电子的排布尽可能单独分占不同的轨道,而且自旋方向相同,这样排布整个原子能量最低。 2.轨道表示式和电子排布式: 轨道表示式:一个方框表示一个轨道 电子排布式:亚层符号右上角的数字表示该亚层轨道中电子的数目

化学元素核外电子排布表

元素核外电子排布表 只供学习与交流

76 锇Os [Xe]6s2 4f14 5d6 2.8.18.32.14.2 77 铱Ir [Xe]6s2 4f14 5d7 2.8.18.32.15.2 78 铂Pt [Xe]6s1 4f14 5d9 2.8.18.32.17.1 d8->d9,注① 79 金Au [Xe]6s1 4f14 5d10 2.8.18.32.18.1 d9->d10,注①全满 80 汞Hg [Xe]6s2 4f14 5d10 2.8.18.32.18.2 81 铊Tl [Xe]6s2 4f14 5d10 6p1 2.8.18.32.18.3 82 铅Pb [Xe]6s2 4f14 5d10 6p2 2.8.18.32.18.4 83 铋Bi [Xe]6s2 4f14 5d10 6p3 2.8.18.32.18.5 84 钋Po [Xe]6s2 4f14 5d10 6p4 2.8.18.32.18.6 红色为放射性元素 85 砹At [Xe]6s2 4f14 5d10 6p5 2.8.18.32.18.7 86 氡Rn [Xe]6s2 4f14 5d10 6p6 2.8.18.32.18.8 [Rn] 87 钫Fr [Rn]7s1 2.8.18.32.18.8.1 88 镭Ra [Rn]7s2 2.8.18.32.18.8.2 89 锕Ac [Rn]7s2 5f0 6d1 2.8.18.32.18.9.2 f1->f0,注②全空 90 钍Th [Rn]7s2 5f0 6d2 2.8.18.32.18.10.2 f2->f0,注②全空 91 镤Pa [Rn]7s2 5f2 6d1 2.8.18.32.20.9.2 f3->f2,注② 92 铀U[Rn]7s2 5f3 6d1 2.8.18.32.21.9.2 f4->f3,注② 93 镎Np [Rn]7s2 5f4 6d1 2.8.18.32.22.9.2 f5->f4,注② 94 钚Pu [Rn]7s2 5f6 2.8.18.32.24.8.2 95 镅Am [Rn]7s2 5f7 2.8.18.32.25.8.2 加粗为人造元素 96 锔Cm [Rn]7s2 5f7 6d1 2.8.18.32.25.9.2 f8->f7,注②半满 97 锫Bk [Rn]7s2 5f9 2.8.18.32.27.8.2 98 锎Cf [Rn]7s2 5f10 2.8.18.32.28.8.2 99 锿Es [Rn]7s2 5f11 2.8.18.32.29.8.2 100 镄Fm [Rn]7s2 5f12 2.8.18.32.30.8.2 101 钔Md [Rn]7s2 5f13 2.8.18.32.31.8.2 兰色为估计排布式102 锘No [Rn]7s2 5f14 2.8.18.32.32.8.2 103 铹Lr [Rn]7s2 5f14 6d1 2.8.18.32.32.9.2 104 Rf [Rn]7s2 5f14 6d2 2.8.18.32.32.10.2 105 Ha [Rn]7s2 5f14 6d3 2.8.18.32.32.11.2 106 [Rn]7s2 5f14 6d4 2.8.18.32.32.12.2 107 [Rn]7s2 5f14 6d5 2.8.18.32.32.13.2 108 [Rn]7s2 5f14 6d6 2.8.18.32.32.14.2 109 [Rn]7s2 5f14 6d7 2.8.18.32.32.15.2 110 [Rn]7s1 5f14 6d9 2.8.18.32.32.17.1 d8->d9,注① 111 [Rn]7s1 5f14 6d10 2.8.18.32.32.18.1 d9->d10,注①全满112 [Rn]7s2 5f14 6d10 2.8.18.32.32.18.2 113 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p1 2.8.18.32.32.18.3 114 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p2 2.8.18.32.32.18.4 115 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p3 2.8.18.32.32.18.5 116 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p4 2.8.18.32.32.18.6 117 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p5 2.8.18.32.32.18.7 灰色为未发现元素118 [Rn]7s2 5f14 6d10 7p6 2.8.18.32.32.18.8 ②d亚层在f亚层外,常多填d亚层,少填f亚层(使之趋于全空/半满) 只供学习与交流

核外电子排布规律总结

核外电子排布规律总结 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理:电子层划分为KvLvMvOvPv对应电子层能量增大;原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则. ②每个电子层最多只能容纳2n2个电子 ③最外层最多只能容纳8个电子(K层为最外层时不能超过2个)次外层最多只能容纳18个电子(K层 为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子 注意:多条规律必须同时兼顾。 简单例子的结构特点: ⑴离子的电子排布:主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。 阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同:负氧离子,氟离子和氖的核外电子排布是相同的。(2)等电子粒子(注意主要元素在周期表中的相对位置) ①10 电子粒子:CH4、N3、NH,、NH3、NH4、O2、OH、H, O H3O、F、HF、Ne Na、 Mg2、Al 3等。 ②18 电子粒子:SiH4、P3、Pli、S2、HS、H2S、Cl 、HCI、Ar、K、Ca2、PH^ 等。 特殊情况:F2、H2O2、C2H6、CI^OH ③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有: Na、NH、H3O等;阴离子有:F、OH、 NH, ;HS 、CI 等。 前18号元素原子结构的特殊性: (1)原子核中无中子的原子:;H

(2)最外层有1个电子的元素:H、Li、Na;最外层有2个电子的元素:Be、Mg He (3)最外层电子总数等于次外层电子数的元素:Be Ar (4)最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素:C ;是次外层电子数3倍的元素:O ;是次外层电子数4倍的元素:Ne (5)最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P (6)电子层数与最外层电子数相等的元素:H、Be Al (7)电子总数为最外层电子数2倍的元素:Be (8)次外层电子数是最外层电子数2倍的元素:Li、Si 元素周期表的规律: (1)最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素,最外层电子数为1或2 的元素可能是主族、副族或0族元素,最外层电子数为8的元素是稀有气体(He例外) (2)在元素周期表中,同周期的U A、川A族元素的原子序数差别有:①第2、3周期(短周期)元素原子序数都相差1;②第4、5周期相差11;③第6 7周期相差25 (3)同主族、邻周期元素的原子序数差 ①位于过渡元素左侧的主族元素,即I A、U A 族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数;相差的数分别为 2,8,8,18,18,32 ②位于过渡元素左侧的主族元素,即川A?%A族,同主族、邻周期元素原子序数之差为 下一周期元素所在周期所含元素种数。例如,氯和溴的原子序数之差为35-17=18 (溴所在第 四周期所含元素的种数)。相差的数分别为8,18,18,32,32. ③同主族非县令的原子序数差为上述连续数的加和,如H和Cs的原子序数为 2+8+8+18+18=54 (4)元素周期表中除毗族元素之外,原子序数为奇数(偶数)的元素,所属所在族的序数及主要化合价也为奇数(偶数)。如:氯元素的原子序数为17,而其化合价有-1、+1、+3、+5、+7,最外层有7个电子,氯元素位于%A族;硫元素的原子序数为16,而其化合价有-2、+4、+6价,最外层有6个电子,硫元素位于W A族。 5)元素周期表中金属盒非金属元素之间有一分界线,分界线右上方的元素为非金属元素,分界线左下方的元素为非金属元素(H除外),分界线两边的元素一般既有金属性也有非金属性。每周期的最右边金属的族序数与周期序数相等,如:Al为第三周期川A族。 元素周期律: (1)原子半径的变化规律:同周期主族元素自左向右,原子半径逐渐增大;同主族元素自上而下,原子半径逐渐增大。 (2)元素化合价的变化规律:同周期自左向右,最高正价:+1?+7,最高正价=主族序数(O F除外),负价由-4?-1,非金属负价=-(8-族序数) (3)元素的金属性:同周期自左向右逐渐减弱;同主族自上而下逐渐增强。 (4)元素的非金属性:同周期制作仙游逐渐增强;同主族自上而下逐渐减弱。 (5)最高价化合物对应水化物的酸、碱性:同周期自左向右酸性逐渐增强,碱性逐渐减弱;同主族自上而下酸性逐渐减弱,碱性逐渐增强。 (6)非金属气态氢化物的形成难以、稳定性:同周期自左向右形成由难到易,稳定性逐渐增强;同主族

核外电子排布规律总结.

原子核外电子排布规律 ①能量最低原理:电子层划分为K

原子核外电子排布教学设计

一、教学目标 (一)知识与技能目标 引导学生了解原子核外电子的排布规律,使他们能画出1~18号元素的原子结构示意图;了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系。 (二)过程与方法目标 通过对原子核外电子的排布规律问题的探讨,培养学生分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 (三)情感态度与价值观目标 培养他们的科学态度和科学精神,体验科学研究的艰辛与喜悦。 二、教学重点、难点 (一)知识上重点、难点:核外电子排布规律。 (二)方法上重点、难点:培养分析、处理数据的能力,尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 三、教学过程 【引言】 首先,请同学们观看一段视频

——这是著名的α粒子散射实验,卢瑟福就是通过这个实验,提出了原子是由原子核和电子构成的核式结构模型的。视频中还介绍了原子核的体积很小,核外有着非常广阔的相对空间,电子就是在这非常“广阔”的空间里作高速的绕核运动。那么电子的绕核运动还有着哪些特征?这些运动的电子在核外又是怎样排布的?这就是本节课我们所要研究的内容。 【板书】二、核外电子排布 【讲述】同学们请看,屏幕上展示的是核外电子的运动特征,我们共同看一下。 (1)质量很小(9.109×10-31kg)。 (2)运动速度快(接近光速)。 (3)运动空间范围小(直径约10-10m)。 【过渡】根据核外电子的运动特征,请同学们充分发挥想象力,电子在核外的运动到底是一个什么样的情形? 【设想猜测】电子在核外的运动到底是一个什么样的情形? 【学生活动】略。 【质疑一】电子的绕核运动有没有固定的轨迹? 【质疑二】电子的绕核运动没有固定的轨迹,是不是说电子绕核运动就没有规律? 【讲述并投影】电子在原子核外的这个极小的空间内作高速运动,时而出现在离核远处,时而出现在离核近处,我们不能同时测定出电子在某一时刻的位置和速度,但是能从理论上统计出它在原子核外某一范围内出现的机会的多少——这就是我们将要在《物质结构与性质》选修教材中加以学习的电子云。 【过渡】同学们太伟大了!我们研究分析原子结构中电子的运动情况,用了不到10 分钟的时间,而科学家们却用去了一个多世纪!让我们踏着科学的足迹,重温这段曲折、坎坷、震撼世人的科学探索过程! 【投影】历史回眸 1.最早提出“原子”一词的是古希腊哲学家德谟克利特,他认为万物都是由原子组成的,原子是不可分割的最小微粒。但是很可惜,由于种种原因,这一伟大的学说没有为人们所重视,被忽视了20多个世纪——这是科学界的一大憾事! 2.直到1803年英国科学家道尔顿通过对当时化学实验的现象分析,创立了近代原子学说,第一次将原子学说从推测转变为科学概念。很长一段时间,人们都认为原子就像道尔顿说得那样,是一个小得不能再小的实心球,里面再也没有什么花样了。

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