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三、构造原理与电子排布式,构造原理：P5随原子核电荷数递增，绝大多数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。,1,2.电子排布式：,Na：1s22s22p63s1,能层序数,该能级上排布的电子数,能级符号,K,L,M,Fe：1s22s22p63s23p63d64s2,K,L,M,N,按能层次序书写，按构造原理充入电子。,用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数。,【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。,N:Cl:K:26Fe:,1s22s22p63s23p5,1s22s22p63s23p64s1,1s22s22p63s23p63d64s2,注意书写：1s22s22p63s23p64s23d6,3,1s22s22p3,1、下列粒子中，电子排布式为1s22s22p63s23p6的有（）ASc3+BMg2+CCl-DBr-,B,AC,3、某元素原子的价电子构型为3s23p4,则此元素在周期表的位置是_,第三周期，第VIA族,练习：请写出第四周期2130号元素原子的电子排布式。,钪Sc：钛Ti：钒V：铬Cr：锰Mn：铁Fe：钴Co：镍Ni：,1s22s22p63s23p63d14s2,1s22s22p63s23p63d24s2,1s22s22p63s23p63d34s2,1s22s22p63s23p63d54s1,1s22s22p63s23p63d54s2,1s22s22p63s23p63d64s2,1s22s22p63s23p63d74s2,1s22s22p63s23p63d84s2,1s22s22p63s23p63d104s1,1s22s22p63s23p63d104s2,铜Cu,锌Zn,出现特殊排列,？,注意,7,并不是所有原子的核外电子都符合构造原理。,如：,24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1,29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1,经研究发现，当一个能级排布的电子处于全满或半满状态比其它排布情况能量更低，更稳定。,能量最低原理：,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。,相对稳定（能量较低）的状态,全充满（p6，d10，f14）,半充满（p3，d5，f7）,9,24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1,24Cr：1s22s22p63s23p63d44s2,29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1,29Cu：1s22s22p63s23p63d94s2,镓Ga：；锗Ge：；砷As：；硒Se：；溴Br：；氪Kr：；,1s22s22p63s23p63d104s24p1,1s22s22p63s23p63d104s24p2,1s22s22p63s23p63d104s24p3,1s22s22p63s23p63d104s24p4,1s22s22p63s23p63d104s24p5,1s22s22p63s23p63d104s24p6,练习：请写出第四周期3136号元素原子的电子排布式。,用原子结构示意图表示原子核外的电子排布,从能级的角度：用电子排布式能级符号表示原子核外的电子排布,用电子式表示原子的最外层电子,小结,从能层的角度：,焰色反应,13,基态原子:处于最低能量的原子(稳定),电子放出能量,电子吸收能量,如：Na1s22s22p63s1,如：Na1s22s22p63p1,14,能量最低原理：,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。,基态与激发态的关系原子光谱,基态原子,激发态原子,吸收能量,释放能量,发射光谱,吸收光谱,能量较高,能量最低,15,锂、氦、汞的发射光谱,锂、氦、汞的吸收光谱,特征:暗背景,亮线,线状不连续,特征:亮背景,暗线,线状不连续,16,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吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。,17,光谱分析：,在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。元素的发现等,18,化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等。,光谱分析的应用,通过原子光谱发现许多元素。,如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。,19,焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态激跃迁到激发态；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约10s）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。,焰火呈现五颜六色的原因,20,五、电子云与原子轨道,思考:宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别?,宏观物体的运动特征：,可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。,微观物体的运动特征：,1.电子的质量很小，只有9.1110-31千克；2.核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；3.电子的运动速度很大；,测不准,图中表示原子核，一个小黑点代表电子在这里出现过一次,小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的概率的大小。,1s电子在原子核外出现的概率分布图,1、电子云,处于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。,氢原子的1s电子在原子核外出现的概率分布图,把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道。,2、原子轨道：,即：电子在原子核外的一个空间状态称为一个原子轨道,原子轨道的特点,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能级的原子轨道图,P能级的原子轨道是哑铃状的,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。P电子原子轨道的平均半径随n增大而增大。,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.,3d,原子轨道,仔细阅读表1-2,各能级包含的原子轨道数：,各能级最多容纳电子数：,2,1s,2s，2p,4s,4p,4d,4f,3s,3p,3d,1,4,9,16,n2,2,8,18,32,2n2,观察下图，这些图称为原子的电子排布图。,1.每个原子轨道最多只能容纳几个电子？,2.当电子排在同一个能级内时，有什么规律？,科学探究,1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反(顺时针、逆时针)。-泡利原理,当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。-洪特规则,32,每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋方向相反的电子。,洪特规则,补充规则,相对稳定的状态,全充满（p6，d10，f14）,半充满（p3，d5，f7）,电子排布在同一能级时，总优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。,1s,2s,电子排布图,1s22s1,电子排布式,方框表示原子轨道；箭头表示电子，箭头方向表示自旋相反,36,
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