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1、第二节 核外电子的排布和元素周期律1第1页，本讲稿共21页*对于氢原子对于氢原子，轨道能，轨道能级由级由n n来决定；来决定；*对于多电子原子对于多电子原子，轨，轨 道能级由道能级由n n、l l决定。决定。*常用常用近似能级图近似能级图表示表示原子轨道能级的高低原子轨道能级的高低规律。规律。原子轨道的能级原子轨道的能级12p第2页，本讲稿共21页1 1 近似能级图近似能级图 近似能级图近似能级图*l l相同相同时，轨道能时，轨道能级随级随n n而增。而增。*n n相同相同时，轨道能时，轨道能级随级随l l而增。而增。如：如：E1s1s E2s2s E3s3s；如：如：E3s3s E3p3p
2、E3d3d；2p第3页，本讲稿共21页*n n、l l皆不同皆不同时，出时，出现现“能级交错能级交错”现象现象如：如：E4s4s E3d3d E6s6s E4f4f E5d5d E6p6p 用用(n+0.7l)(n+0.7l)值衡值衡量轨道能量的高量轨道能量的高低。低。徐光宪规则徐光宪规则2p第4页，本讲稿共21页如：如：6s6s（n+0.7ln+0.7l）6.06.0 4f4f 6.16.15d 5d 6.4 6.4 6p6p 6.76.7 (n+0.7l)(n+0.7l)值首位数值首位数相同的能级为同一相同的能级为同一能级组能级组,是划分周期是划分周期的依据。的依据。2p第5页，本讲稿共2
3、1页1 1 保保里里不不相相容容原原理理：同同一一原原子子中中，不不可可能能 有有 四四 个个 量量 子子 数数 完完 全全 相相 同同 的的 两两 个个 电电 子子。因因 此此，同同 一一 轨轨 道道 只只 能能 容容 纳纳 两两 个个 自自 旋旋 相相 反反的电子。的电子。二、核外电子的排布二、核外电子的排布原子核外电子的排布原则原子核外电子的排布原则12 2 能量最低原理：能量最低原理：基态原子中，电子是尽先基态原子中，电子是尽先占据能量最低的原子轨道。占据能量最低的原子轨道。第6页，本讲稿共21页核外电子填入轨道的顺序核外电子填入轨道的顺序 按能级组第一到第七的顺序填入。按能级组第一到
4、第七的顺序填入。第一能级组：第一能级组：1S1S 第二能级组：第二能级组：2S2S，2P2P 第三能级组：第三能级组：3S3S，3P3P 第四能级组：第四能级组：4S4S，3d3d，4P4P 第五能级组：第五能级组：5S5S，4d4d，5P5P 第六能级组：第六能级组：6S6S，4f4f，5d5d，6P6P 第七能级组：第七能级组：7S7S，5f5f，6d6d，7P 7P 第7页，本讲稿共21页3 3 洪特规则：洪特规则：等价轨道上的电子，将尽先分占等价轨道上的电子，将尽先分占不同轨道而且自旋方向相同。不同轨道而且自旋方向相同。此外，电子处于此外，电子处于 全满全满(s(s2 2,p,p6 6
5、,d,d1010,f,f1414)、半满半满(s(s1 1,p3,d,p3,d5 5,f,f7 7)、全空全空(s(s0 0,p,p0 0,d,d0 0,f,f0 0)时体系较稳定时体系较稳定(洪特规则特例洪特规则特例)。第8页，本讲稿共21页 如如 19K 1s22s22p63s23p64s1 26Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 19 19种元素原子的外层电子分布有例外种元素原子的外层电子分布有例外其中：其中：29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 全全 充满同样有：充满同样有：46Pd、47Ag、79Au24 Cr 1s22s22p63s23p63d54s
6、1 半充满半充满 同样有：同样有：42Mo、64Gd、96Cm例外的例外的还有：还有：41Nb、44Ru、45Rh、57La、58Ce、78Pt、89Ac、90Th、91Pa、92U、93Np。第9页，本讲稿共21页 核外电子的排布核外电子的排布 第10页，本讲稿共21页第11页，本讲稿共21页第12页，本讲稿共21页第13页，本讲稿共21页第14页，本讲稿共21页第15页，本讲稿共21页第16页，本讲稿共21页第17页，本讲稿共21页根据根据 Pauling Pauling 原子轨道能级图和电子填充三原则原子轨道能级图和电子填充三原则,将原子或离子的电子结构式书写出来将原子或离子的电子结构式
7、书写出来.但在书写但在书写电子结构式时电子结构式时,要注意要注意:1)1)电子填充是按近似能级图自能量低向能量高的电子填充是按近似能级图自能量低向能量高的轨道排布的轨道排布的,但书写电子结构式时但书写电子结构式时,要把同一主要把同一主层层(n(n相同相同)的轨道写在一起。的轨道写在一起。第18页，本讲稿共21页 即不能将相同主层的电子轨道分开书写即不能将相同主层的电子轨道分开书写,且保证且保证 n n 最大的轨道在最右侧。最大的轨道在最右侧。2)2)原子实表示电子排布时原子实表示电子排布时,内层已经达到稀有内层已经达到稀有(惰惰性性)气体原子的结构。气体原子的结构。如如:3)3)特殊的电子结构
8、要记忆。主要是特殊的电子结构要记忆。主要是1010个过渡元素个过渡元素:正常填充正常填充:先填充先填充 ns,ns,达到达到nsns2 2之后之后,再填再填 (n-(n-1)d;1)d;特殊的特殊的:先填先填 ns,ns,只填一个电子成只填一个电子成,未达未达到到,就开始填这种现象在就开始填这种现象在 (n-1)d(n-1)d 轨道处于半充轨道处于半充满满,全充满左右发生。全充满左右发生。第19页，本讲稿共21页 第20页，本讲稿共21页 本节重点本节重点一、多电子原子的能级一、多电子原子的能级 二、核外电子的排布二、核外电子的排布三、原子的电子层结构和元素周期系三、原子的电子层结构和元素周期系四、元素性质的周期性四、元素性质的周期性 第21页，本讲稿共21页