最新原子结构与周期系2教学讲义PPT课件.ppt

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1、原子结构与周期系2(1)将能级相近的原子轨道排为一个能级组，目前有7个能级组。(2)鲍林近似能级图表示多电子原子中，原子轨道能级的高低顺序（与n和l有关）∶(3)“能级交错”：例如：E4s＜E3d，E5s＜E4d，E6s＜E4f＜E5d1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p21、屏蔽效应多电子原子中，其他电子对指定电子的排斥作用看作部分地抵消（或削弱）核电荷对该电子的吸引，即其他电子起到了部分地屏蔽核电荷对某电子的吸引力，称为屏蔽效应。该电子受到的有效核电荷Z*=Z-，：屏蔽常数对单电子的氢原子：不要求的计算。3(二)科顿原子

2、轨道能级图（了解）鲍林原子轨道能级图∶假设所有不同元素原子的相同轨道能级高低相同。但简单明了，基本反映了原子核外电子的填充次序。科顿原子轨道能级图∶反映了随原子序数的增加，不同元素原子的相同轨道能级逐渐降低。较全面反映了光谱实验结果，但较复杂难记。7(三)徐光宪近似规律（了解）多电子原子体系外层电子的能级与(n+0.7l)有关,(n+0.7l)值越大,能级越高;如∶E6s（6+0）＜E4f（4+2.1）＜E5d（5+1.4）对于离子的外层电子,(n+0.4l)值越大,能级越高;如∶Fe3d64s2，Fe2+3d64s0即原子失去电子的次序与充填电子的次序不完全相同。

3、8二、原子核外电子的排布与电子结构(一)核外电子排布的原则1、能量最低原理在基态时，核外电子总是尽可能分布到能量最低的轨道，使整个体系的能量最低。具体可按鲍林近似能级图依次充填电子1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p2、泡利不相容原理在同一原子中，不可能有四个量子数完全相同的两个电子存在。（每个原子轨道最多能容纳两个电子，并且自旋相反）93、洪特规则在等价轨道(n和l相同)中，电子尽可能单独占据各等价轨道，且自旋方向相同。（电子成对能）如，p3而不是洪特规则的特例∶等价轨道全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的。如，全充满p6，d

4、10，f14半充满p3，d5，f7全空p0，d0，f0（电子云整体为一球形对称状态，比较稳定。）10(二)原子的电子结构例写出原子序数为8、11的元素的符号及电子结构式和电子轨道式。元素符号电子结构式电子轨道式O1s22s22p4Na1s22s22p63s1原子实体例，[Ne]代表1s22s22p6[Ar]代表1s22s22p63s23p6[Kr]代表1s22s22p63s23p63d104s24p611例写出原子序数为24、28、29、38、50的元素的符号及电子结构式和外围电子构型。解元素符号电子结构式外围电子构型（价电子构型）Cr[Ar]3d54s13d54s1N

5、i[Ar]3d84s23d84s2Cu[Ar]3d104s13d104s1Sr[Kr]5s25s2Sn[Kr]4d105s25p25s25p2按鲍林近似能级图排布电子,再调整同一电子层排在一起。12原子失去或得到电子是从最外层开始的。例元素符号原子价电子构型离子价电子构型Cr3d54s1Cr3+3d3Ni3d84s2Ni2+3d8Cu3d104s1Cu+3d10Cu2+3d9Sn5s25p2Sn2+5s2Cl3s23p5Cl－3s23p6O2s22p4O2－2s22p613三、原子的电子层结构和元素周期系(一)原子的电子层结构见p162～164表9-4以及元素周期表。主

6、族元素、第4周期副族和ⅠB、ⅡB元素，完全符合核外电子排布三原则。第5、6周期副族元素以及镧系、锕系元素，有少部分“例外”情况。要以实验结果为准。14(二)原子的电子层结构与周期的划分原子的电子层结构呈现周期性变化，导致元素性质呈现周期性变化。能级组的划分是周期划分的本质原因。第7周期是不完全周期。周期数＝能级组数＝电子层数例根据外围电子构型判断元素在第几周期。3s23p2(第3周期)3d104s1(第4周期)4s1(第4周期)4d15s2(第5周期)5s25p5(第5周期)5d76s2(第6周期)例外，46Pd，4d10，第5周期，只有4个电子层。1516(三)原子的

7、电子层结构与族的划分8个主族(A族)：ⅠA～ⅧA，ⅧA为稀有气体元素。8个副族(B族)：ⅠB～ⅧB，ⅧB包含3个纵列。价电子层（外围电子)：参与化学反应的电子层。（1）A族：ⅠA、ⅡAns1～2ⅢA～ⅧAns2np1～6主族的族数=价电子数=最高氧化值（2）B族：族数最高氧化值ⅠB、ⅡB(n-1)d10ns1～2ns电子数部分价电子数ⅢB～ⅦB(n-1)d1～5ns1～2价电子数价电子数ⅧB(n-1)d6～10ns0～2部分价电子数部分价电子数17例根据外围电子构型判断元素在第几族。3s23p2(ⅣA)3d104s1(ⅠB)4s1(ⅠA)