原子核外電子的排布教案

1、課題3 原子核外電子的排布學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 了解能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則，能 用電子排布式、軌道表示式表示136號(hào)元素原子的核外電子排布;.知道核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生越遷。.“四個(gè)量子數(shù)”、屏蔽效應(yīng)、鉆透效應(yīng)等概念。學(xué)習(xí)過程：描述原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)涉及電子層、原子軌道和電子自旋?？茖W(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，原子核外電子的排布遵循能量最低原理、泡禾(J不相容原理和洪特規(guī)則。1、核外電子排布原理(1)能量最低原理。原子核外電子先占據(jù)能量 低的軌道，然后依次進(jìn)入能量較高的軌道。這樣 使整外原子處于最低的能量狀態(tài)。思考：根據(jù)能量最低原理，K、Ca原子的核 外電子該如何排布，請寫出它們的原子

2、結(jié)構(gòu)示意為什么K、Ca的核外電子排布為2、8、8、1 與 2、8、8、2,而不是 2、8、9 與 2、8、10?為什么最外層電子不超過8個(gè)？說明：原子軌道的能量順序就是電子的填充順序.原子軌道的能量并不是按電子層序數(shù)增大的順序遞增的，化 學(xué)上稱為能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象.能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.內(nèi)層電子的屏蔽效應(yīng)和外層電子 的穿透效應(yīng)；屏蔽效應(yīng)：內(nèi)層電子對外層電子的排斥作用，相當(dāng)于降低部分核對外 層電子的吸引力。有效核電荷Z* = Z - （T （屏蔽常數(shù)）各電子層屏蔽作用的大小順序?yàn)椋篕 L M N O P屏蔽效應(yīng)使原子軌道能量升高。鉆穿效應(yīng)：外層電子鉆到內(nèi)部空間而靠近原子核的現(xiàn)象，通常稱為鉆穿作用。由

3、于電子的鉆穿作用的不同而使它的能量發(fā)生變化 的現(xiàn)象稱為鉆穿效應(yīng)，鉆穿效應(yīng)使原子軌道能量降低。能量相近的能級(jí)合并成一組，稱為能級(jí)組，共七個(gè)能級(jí)組， 原子軌道的能量依次增大，能級(jí)組之間能量相差較大而能級(jí)組之內(nèi)能 量相差很小。 基態(tài)原子核外電子的排布都遵循下列順序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f重點(diǎn)記憶：136號(hào)元素元素周期表中的周期與各周期元素的數(shù)目周期能級(jí)組能級(jí)組內(nèi)原子軌道所能容納的最多電子數(shù)最大兀素?cái)?shù)目111s22222s2p88333s3p8844483d4P181855584d5P181866684f5d6P3232777s5f6d3232nn

4、ns(n 2)f(n 1)dnp2n22n2思考：為什么最外層電子數(shù)不超過8個(gè)？為什么次外層電子數(shù)不超過18個(gè)？為什么倒第三層電子數(shù)不超過 32個(gè)？2、原子結(jié)構(gòu)的表示方式(1)核外電子排布式：用核外電子分布的原子軌道及各原子軌道上 的電子數(shù)來表示的式子。O 1822s22p4書寫格式： 元素符號(hào)；軌道符號(hào)(ns、np、nd、nf); 軌道順序按電子層由里到外和s、p、d、f的順電子個(gè)數(shù)(右上角)。為了避免電子排布書寫過繁，原子核外電子排布式也可用“原子實(shí)+外圍電子排布式”表示。(2)原子實(shí)表示的核外電子排布式：原子實(shí)+外圍電子排布式 原子實(shí)二將原子內(nèi)層已達(dá)稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分縮寫成，稀有氣體元素

5、符號(hào) 在化學(xué)反應(yīng)中，原子外圍電子發(fā)生變化，而“原子實(shí)打不受影響。注意：對大多數(shù)離子和稀有氣體原子的電子排布式，不簡寫。如Na+應(yīng)1s”/2便，不是Ne(3)外圍電子排布式：(外圍電子又稱為價(jià)電子) 主族、零族原子的外圍電子就是：最外層電子 即nS或nsnp 過渡元素原子的外圍電子就是：最外層電子和部分次外層電 子即(n1)d ns 或(n2)f(n 1)d ns(4)軌道表示式：用一個(gè)小方框表示一個(gè)原子軌道，在方框中用 及 或”表示該軌道上排入的電子的式子。書寫格式： 微粒符號(hào)； 軌道框(1個(gè)軌道1個(gè)框，能量相同的軌道連在一起）;框內(nèi)電子自旋狀態(tài)(3 J )；框下標(biāo)出軌道符號(hào)1、核外電子排布原理（2）泡利不相容原理：每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)自旋狀態(tài)不同的 電子。（3）洪特規(guī)則：電子在能量相同的軌道上排布時(shí)（同層同類）電子 盡可能分占不同的軌道，且自旋狀態(tài)相同。洪特規(guī)則的特例：對于能量相同的軌道（同一電子亞層），當(dāng)電子排布處于全滿dl子排半滿（s p d力、全空（M