Transcript 一、基态原子的核外电子排布 2

第二节 原子结构与元素周期表（1）
基态原子的核外电子排布
内容回顾：
1、原子核外空间由里向外划分为不同的电子层
电 子 层
一
二
三
四
五
六
七 ……
符
号
K
L
M
N
O
P
Q ……
最多电子数
2
8
18
32
50
……
2、同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动
电 子 层
一
二
三
轨道类型
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p……
轨 道 数
1
4
9
16
25
最多电子数
2
8
18
32
50
3、不同的轨道的能量不同
四
五
比较下列轨道能量的高低
1. ns < np < nd < nf
2. 1s < 2s < 3s < 4s
3. 2px = 2py =
4. 3Px > 2S
5. 3d ? 4s
2pz
交流与讨论
一、基态原子的核外电子排布
原子核外电子的排布所遵循的原理：
1、能量最低原理
电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道
【练习】请按能量由低到高的顺序写出各原子轨道。
1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g6s
一、基态原子的核外电子排布
原子核外电子的排布所遵循的原理：
2、泡利不相容原理
每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子
【交流研讨】C：最外层的p能级上有三个规道
可能写出的基态C原子最外层p能级上两个电子
的可能排布：
①2p：
②2p:
③
③2p:
④2p
一、基态原子的核外电子排布
原子核外电子的排布所遵循的原理：
3、洪特规则
在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨
道，且自旋状态相同
交流与讨论
1.写出 11Na、13Al的电子排布式和轨道表
示式，思考17Cl原子核外电子的排布，总
结第三周期元素原子核外电子排布的特点
2. 写出19K、22Ti、24Cr的电子排布式的简
式和轨道表示式，思考35Br原子的电子排
布，总结第四周期元素原子电子排布的特
点，并仔细对照周期表，观察是否所有原
子电子排布都符合前面的排布规律
洪特规则的特例：
对于能量相同的轨道(同一电子亚层)，当电子排布处
于全满（s2、p6、d10、f14）、半满（s1、p3、d5、f7）、全
空（s0、p0、d0、f0）时比较稳定，整个体系的能量最低。
小结：基态原子的核外电子排布三大原则
能量最低原则：
 核外电子的排布要使整个原子的能量最低，以形成稳
定结构。
 泡利不相容原理：
 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个
电子的自旋方向必须相反。
 洪特规则：
 对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应
尽可能的分占不同的轨道并且自旋方向相同。

４.核外电子排布和价电子排布式
【活动探究】
尝试写出19～36号元素K～Kr的原子的核外电子排布式。
钾K：1s22s22p63s23p64s1；
钙Ca：1s22s22p63s23p64s2；
铬Cr：1s22s22p63s23p63d44s2；
铁Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；
钴Co：1s22s22p63s23p63d74s2；
铜Cu：1s22s22p63s23p63d94s2；
锌Zn：1s22s22p63s23p63d104s2；
溴Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5；
氪Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6
电子在原子轨道上的排布顺序
 多电子原子中，电
 原子轨道能量的高低存在以下规律： 子填充电子轨道时，
 1、相同电子层上原子轨道能量的高低：一般先填满能量低
的轨道，再填能量
ns<np<nd<nf
 2、.形状相同的原子轨道能量的高低： 高的轨道
1s<2s<3s<4s……
 3、电子层和形状相同的原子轨道的能
量相等，如2px、2py、2pz轨道的能
量相等
电子在原子轨道上的排布顺序
因此随核电荷数递增，基态原子的电子按如下顺序填
入核外电子运动轨道：1S，2S，2P，3S，3P，4S，3d
，4P……。其中，S、P、d 分别有 1、3 、5个轨道，
每个轨道只能容纳两个自旋方向相反的电子，当原子最
外层的轨道能量相同时，最后几个电子的排布要符合洪
特规则。
当出现d 轨道时，电子按ns、(n-1)d、np 顺序排布，这
样的排布方式使体系的能量最低，这一规律叫“能级交错”
电子排布顺序如图
小结：原子核外电子排布的表示方法

电子排布式：
用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数；为
了避免电子排布式过于繁琐，可以把内层电子达到稀有气体
结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示。

如：Na:1 22 22 63 1 或 Na:[Ne]3 1。


s s p s
s
其中24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 和 29Cr：
1s22s22p63s23p63d104s1符合洪特规则中的半满、
全满状态。