第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理與電子排布式電子云與原子軌道1.結(jié)合構(gòu)造原理形成核外電子排布式書寫的思維模型，并根據(jù)思維模型，熟練書寫1～36號元素原子的電子排布式。2.了解原子軌道和電子云模型，知道如何描述核外電子運(yùn)動狀態(tài)。課堂導(dǎo)入一、構(gòu)造原理以光譜學(xué)事實為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。每一行代表一個能層每個圓圈代表一個能級連線的方向表示電子填入能級的順序電子填充順序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s能量：4s＜3d二、電子排布式按照構(gòu)造原理，電子填滿了一個能級再填入下一個能級，將能級上所容納的電子數(shù)標(biāo)在該能級符號右上角，并按照能層從左到右的順序排列的式子叫電子排布式。Na1s22s22p63s1Ar1s22s22p63s23p6K1s22s22p63s23p64s1能級交錯“能級交錯”現(xiàn)象：指電子層數(shù)較大的某些軌道的能量反而低于電子層數(shù)較少的某些軌道能量的現(xiàn)象，從第4電子層開始出現(xiàn)此現(xiàn)象。電子是按3p→4s→3d的順序而不是按3p→3d→4s的順序填充的。一般規(guī)律：ns＜(n－2)f＜(n－1)d＜np，書寫基態(tài)原子的電子排布式時，仍按能層順序?qū)憽ｋ娮铀诺能壍理樞颍?s；2s2p；3s3p；4s3d4p；5s4d5p;6s4f5d6p；7s5f6d1、在書寫電子排布式時，電子層序數(shù)小的能級要寫在左邊，不能按填充順序?qū)憽?、充入電子時按構(gòu)造原理，而書寫時按電子層次序！Fe能級交錯Fe原子序數(shù)為26，如何寫基態(tài)原子電子排布式？

4s2

3d61s22s22p63s23p6電子排布式書寫注意：Fe

4s2

3d61s22s22p63s23p6簡化電子排布式為了避免電子排布式書寫過繁，可以把內(nèi)層電子已達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分寫成“原子實”，以稀有氣體的元素符號外加方括號表示。Na1s22s22p63s1[Ne]3s1K1s22s22p63s23p64s1[Ar]4s1Fe[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d64s2價層電子排布式為突出化合價與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。ⅰ對于主族元素和零族元素來說，價電子就是最外層電子，表示方法：nsx或nsxnpy

例如：Cl的價層電子排布式為3s23p5

ⅱ對于副族和第VIII族元素來說，價電子除最外層電子外，還可能包括次外層電子表示方法：(n-1)dxnsy

或ndx(鈀4d10)或(n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy例如：Cr的價層電子排布式為3d54s1。1~36號元素的原子外圍電子排布找出Na、Al、Fe、Mn、Br、Kr價層電子排布式11Na：3s1

13Al：3s23p125Mn：3d54s235Br：4s24p526Fe：3d64s2

36Kr：4s24p6

注意當(dāng)p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時，能量相對較低，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。以Cr為例，電子排布不符合構(gòu)造原理。24Cr：1s22s22p63s23p63d44s2按構(gòu)造原理3d54s1半充滿狀態(tài)時，較穩(wěn)定3d54s1(或[Ar]3d54s1)29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)三、電子云1.概率密度

三、電子云2.電子云由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。電子云是處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述處于能量最低狀態(tài)的氫原子的電子云示意圖

小點越密，表明概率密度越大用小點代表電子在核外空間區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會，小點的疏密與電子在該區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會大小成正比。三、電子云氫電子云輪廓圖的繪制過程3.電子云輪廓圖是指量子力學(xué)描述電子在原子核外空間運(yùn)動的主要區(qū)域。一般是將出現(xiàn)概率約為90%的空間圈出來，制作電子云的輪廓圖，即原子軌道。s軌道是球形對稱的，所以s軌道只有1個軌道。所有原子的任一電子層的s電子的電子云輪廓圖都是球形，只是球的半徑不同。（1）s軌道同一原子的電子層序數(shù)越高，s電子云的半徑越大。量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運(yùn)動狀態(tài)稱為一個原子軌道（2）p軌道p電子云輪廓圖是紡錘形的，在空間有x、y、z3個伸展方向，分別稱為px、py、和pz，三個取向相互垂直。同一原子的電子層序數(shù)越高，p電子云的半徑越大。f軌道有7個伸展方向（7個軌道）（3）d軌道和f軌道d軌道有5個伸展方向（5個軌道）將表示電子層的n和表示原子軌道形狀的s、p、d、f結(jié)合起來。1s、2s、2p（2px、2py、2pz）、3d2.能級與原子軌道數(shù)目的關(guān)系能級符號nsnpndnf軌道數(shù)目1357四、原子軌道1.原子軌道表示方法：各電子層包含的原子軌道數(shù)目和可容納的電子數(shù)電子層原子軌道類型原子軌道數(shù)目可容納的電子數(shù)11s1222s、2p4833s、3p、3d91844s、4p、4d、4f1632n—n22n2形狀相同的原子軌道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s…處于相同電子層的原子軌道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf。電子層和形狀均相同的原子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的能量相等。原子軌道與能層序數(shù)的關(guān)系(1)不同能層的同種能級的原子軌道形狀相同，只是半徑不同。

能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大。如：(2)s能級只有1個原子軌道。p能級有3個原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示，在同一能層中px、py、pz的能量相同。(3)每個能層上原子軌道數(shù)與能層序數(shù)(n)的關(guān)系：原子軌道數(shù)＝n2。1.寫出下列基態(tài)原子的核外電子排布式、簡化電子排布式和價層電子排布。(1)9F：_____________________________；(2)16S：_________________________________；(3)19K：_______________________________；(4)21Sc：______________________________________。1s22s22p5

[He]2s22p5

2s22p51s22s22p63s23p4

[Ne]3s23p4

3s23p41s22s22p63s23p64s1

[Ar]4s1

4s11s22s22p63s23p63d14s2

[Ar]3d14s2

3d14s22.請寫出K＋、S2－、29Cu2＋的電子排布式。K＋：1s22s22p63s23p6S2－：1s22s22p63s23p6Cu2＋：1s22s22p63s23p63d93.下列有關(guān)原子軌道和電子云的說法正確的是A.s軌道呈球形，隨能層序數(shù)的增加，s軌道數(shù)也增加B.p軌道呈啞鈴形，p軌道電子繞核做“∞”形運(yùn)動C.電子云是籠罩在原子核外的云霧D.電子云圖中小點的疏密程度表示電子在原子核外空間出現(xiàn)概率的大小√4.元素X的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1。(1)電子排布式中的n＝____；原子中能量最高的是_____電子，其電子云在空間有_____________________方向，原子軌道呈______形。(2)元素X的名稱是_____。22p三種互相垂直的伸展啞鈴氮任何能層的s能級都只有1個原子軌道，與能層序數(shù)的大小無關(guān)電子在p軌道上繞核高速運(yùn)動電子云不是籠罩在原子核外的云霧，是表示電子出現(xiàn)的概率，小點的疏密表示電子在核外空間出現(xiàn)的概率大小。5.下列各原子或離子的電子排布式