浙江省奉化中学高中化学 课题3 原子核外电子的排布竞赛讲义.doc

课题3 原子核外电子的排布学习目标：1．了解能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，能用电子排布式、轨道表示式表示1～36号元素原子的核外电子排布； 2．知道核外电子在一定条件下会发生越迁 3．“四个量子数”、屏蔽效应、钻透效应等概念学习过程：描述原子核外电子的运动状态涉及电子层、原子轨道和电子自旋科学家经过研究发现，原子核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则1、核外电子排布原理（1）能量最低原理原子核外电子先占据能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道这样使整外原子处于最低的能量状态思考：根据能量最低原理，K、Ca原子的核外电子该如何排布，请写出它们的原子结构示意图为什么K、Ca的核外电子排布为2、8、8、1与2、8、8、2，而不是2、8、9与2、8、10？为什么最外层电子不超过8个？说明：屏蔽效应：内层电子对外层电子的排斥作用，相当于降低部分核对外层电子的吸引力 有效核电荷Z* = Z — σ（屏蔽常数） 各电子层屏蔽作用的大小顺序为：K > L > M > N > O > P > …… 屏蔽效应使原子轨道能量升高。

钻穿效应：外层电子钻到内部空间而靠近原子核的现象，通常称为钻穿作用由于电子的钻穿作用的不同而使它的能量发生变化的现象称为钻穿效应，钻穿效应使原子轨道能量降低能量相近的能级合并成一组，称为能级组，共七个能级组，原子轨道的能量依次增大，能级组之间能量相差较大而能级组之内能量相差很小④ 基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f……重点记忆：1～36号元素元素周期表中的周期与各周期元素的数目周期能级组能级组内原子轨道所能容纳的最多电子数最大元素数目111s22222s2p88333s3p88444s3d4p1818555s4d5p1818666s4f5d6p3232777s5f6d3232nnns(n—2)f(n—1)dnp2n22n2思考：为什么最外层电子数不超过8个？为什么次外层电子数不超过18个？为什么倒第三层电子数不超过32个？2、原子结构的表示方式（1）核外电子排布式：用核外电子分布的原子轨道及各原子轨道上的电子数来表示的式子O 1s22s22p4书写格式：① 元素符号；② 轨道符号(ns、np、nd、nf)；③ 轨道顺序按电子层由里到外和s 、p、d、f的顺序； ④ 电子个数（右上角）。

为了避免电子排布书写过繁，原子核外电子排布式也可用“原子实 + 外围电子排布式”表示2）原子实表示的核外电子排布式：原子实 + 外围电子排布式（3）外围电子排布式：（外围电子又称为价电子） ① 主族、零族原子的外围电子就是：最外层电子 即nS或nsnp② 过渡元素原子的外围电子就是：最外层电子和部分次外层电子 即(n—1)d ns或(n—2)f(n—1)d ns（4）轨道表示式：用一个小方框表示一个原子轨道，在方框中用“↑ ”或“↓ ”表示该轨道上排入的电子的式子书写格式：① 微粒符号； ② 轨道框(1个轨道1个框，能量相同的轨道连在一起)； ③ 框内电子自旋状态(↑、↓)； ④ 框下标出轨道符号1、核外电子排布原理（2）泡利不相容原理：每个轨道最多只能容纳两个自旋状态不同的电子3）洪特规则：电子在能量相同的轨道上排布时（同层同类）电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同。