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第一节 原子结构（第二课时）
回顾旧知
能层——核外电子按能量不同分为不同能层。
符号为K、L、M、N、O、P、Q等。
能级——同一能层的电子，分成不同能级。
符号为s、p、d、f。
新知讲解
分光镜——光谱仪——光谱实验结果——构造原理
构造原理
新知讲解
以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷数递增,新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
Q
P
O
N
M
L
K
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
构造原理
新知讲解
电子排布式
新知讲解
用数字在能级符号右上角表明该能级上排布的电子数的式子。
氢 H 氦 He
1s1
1s2
碳 C 氖 Ne
1s22s22p2
1s22s22p6
学习任务一
请写出1到18号元素的基态原子的电子排布式
学习任务一 书写电子排布式
电子排布式
新知讲解
钾 K 1s22s22p6 3s23p6 4s1
钙 Ca 1s22s22p6 3s23p6 4s2
为什么没有电子排在3d能级？
随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层
后再开始填入下一个能层的。从第三能层开
始，不同能层的能级出现“能级交错” 现象。
Q
P
O
N
M
L
K
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
新知讲解
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p ……
“能级交错”
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p ……
能层
能级
电子排布式
新知讲解
21号钪（Sc）的基态原子电子排布式：
1s22s22p63s23p63d14s2
填充顺序：以构造原理为指导
书写顺序：能层序数从低到高
1s22s22p63s23p64s23d1
×
新知讲解
K：1s22s22p63s23p64s1
Cl：1s22s22p63s23p5
把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号的形式表示。
新知讲解
例如K：1s22s22p63s23p64s1 简写为[Ar]4s1。
Cl：1s22s22p63s23p5 简写为 [Ne]3s23p5
学习任务二
请仿照与钾原子和氯原子的简化电子排布式，写出O和Si原子的简化电子排布式。
O [He]2s22p4
Si [Ne]3s23p2
把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号的形式表示。
新知讲解
例如K：1s22s22p63s23p64s1 简写为[Ar]4s1。
Cl：1s22s22p63s23p5 简写为 [Ne]3s23p5
请找出与钾原子和氯原子化合价相关的电子。
钾原子的价层电子排布式 4s1
氯原子的价层电子排布式 3s23p5
学习任务三
请查阅书末元素周期表中价层电子排布。
请找出主族元素和过渡元素的价电子层的特征。
P基态原子的价层电子排布式： 3s23p3
Zn基态原子的价层电子排布式：3d104s2
新知讲解 价层电子排布式
主族元素的价层电子排布就是其最外层电子排布，而过渡元素的价层电子排布可能包括最外层s电子、次外层的电子，甚至倒数第三层的f电子。
Cr基态原子的价层电子排布式：3d54s1
Cu基态原子的价层电子排布式：3d104s1
这样的电子排布符合构造原理么？
新知讲解
不符合。构造理论是一个思维模型，作为一个理论模型，构造原理具有一定的局限性。对于个别特殊的过渡元素核外电子的排布并不适用。
引入
原子结构模型的演变
玻尔原子模型 电子分层排布模型
(1913年)
1926 年玻尔原子模型被量子力学推翻。
宏观物体 微观粒子
质量 很大 很小
速度 较慢 速度很快（接近光速）
速度和位置不可同时测定
位置 可测 轨迹 可描述 （画图或函数描述） 不可确定
宏观物体与微观粒子运动的不同
新知讲解
量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度(ρ)分布。
概率密度：ρ=
表示电子在某处出现的概率
表示该处的体积
新知讲解
新知讲解
氢原子的电子云
x
y
z
s电子的电子云
电子出现的概率约为90%的空间圈出来
s电子的电子云轮廓图
图1-9同一原子的s电子的电子云轮廓图
新知讲解
电子云
所有原子的任一能层的s电子的电子云形状一 致，均为球形。
能层越高，s电子的电子云半径越大。
y
x
z
y
x
z
y
x
z
y
z
x
pz
z
y
x
py
z
y
x
px
Pz、Py、Px的电子云轮廓图
Pz、Py、Px的电子云
新知讲解
电子云
无论2p、3p还是4p…..都有3个相互垂直的电子云(3种空间伸展方向)，分别称为Px、Py、Pz。
新知讲解
电子云
同一能层中px、py、pz的能量相同。
量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。
新知讲解
原子轨道
归纳总结
1、构造原理
2、电子排布式
3、宏观物体与微观粒子运动的不同
4、电子云与电子云轮廓图
5、原子轨道
谢谢

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