核外電子的排布課件

核外電子的排布本課件將帶您深入了解原子核外電子的排布，并探討其與原子性質(zhì)之間的密切關系。導言原子結構原子是構成物質(zhì)的基本單元，它由原子核和核外電子組成。電子排布核外電子并非隨機分布，而是遵循特定的排布規(guī)律，影響著原子的化學性質(zhì)。原子結構復習1原子核由質(zhì)子和中子組成2核外電子帶負電荷，圍繞原子核運動3電子層電子在原子核外按照能量不同的層次排列4電子亞層每個電子層又分為若干個亞層，每個亞層包含一定數(shù)量的原子軌道電子的排布1根據(jù)能量不同，電子在原子核外占據(jù)不同的能級2電子排布規(guī)律遵循泡利不相容原理、洪特規(guī)則和能量最低原理3了解電子排布規(guī)律可以預測原子的化學性質(zhì)和行為電子排布規(guī)律泡利不相容原理一個原子軌道最多只能容納兩個電子，且這兩個電子的自旋方向相反洪特規(guī)則當多個原子軌道能量相同時，電子優(yōu)先單獨占據(jù)這些軌道，且自旋方向相同能量最低原理電子總是優(yōu)先占據(jù)能量最低的原子軌道量子化和主量子數(shù)量子化電子在原子核外運動的能量是量子化的，只有特定的離散能量值是允許的主量子數(shù)(n)描述電子的能量，取值為1、2、3…，n越大，能量越高副量子數(shù)副量子數(shù)(l)描述電子的形狀，取值為0、1、2…n-1s軌道(l=0)球形p軌道(l=1)啞鈴形d軌道(l=2)更復雜的形狀軌道角動量量子數(shù)1s軌道l=03p軌道l=15d軌道l=27f軌道l=3磁量子數(shù)1磁量子數(shù)(ml)描述電子在空間中的取向，取值為-l、-l+1、…、0、…、l-1、l2s軌道m(xù)l=0，只有一個軌道3p軌道m(xù)l=-1、0、1，有三個軌道4d軌道m(xù)l=-2、-1、0、1、2，有五個軌道斯溫電子構型原子電子構型氫原子1s1氦原子1s2鋰原子1s22s1鈹原子1s22s2價電子和內(nèi)層電子價電子處于最外層電子層的電子，參與化學反應內(nèi)層電子位于價電子層內(nèi)層的電子，一般不參與化學反應形成離子的電子構型1陽離子金屬原子失去電子形成陽離子，電子構型與前一個稀有氣體原子相同2陰離子非金屬原子得到電子形成陰離子，電子構型與下一個稀有氣體原子相同電子構型和化學性質(zhì)的關系電子構型的特殊情況1某些元素的電子構型與預期略有不同，這是由于電子間的相互作用和能量的微小差異導致的2例如，鉻(Cr)和銅(Cu)的電子構型并非按照能量最低原理排列，而是發(fā)生了“變形”d軌道電子過渡金屬過渡金屬的原子含有d軌道電子，這些電子在化學反應中起著重要的作用顏色過渡金屬離子的顏色是由于d軌道電子躍遷引起的f軌道電子鑭系元素鑭系元素的原子含有f軌道電子，這些電子決定了鑭系元素的特殊性質(zhì)錒系元素錒系元素的原子也含有f軌道電子，它們具有放射性電子構型的確定方法光譜法利用光譜儀分析原子發(fā)射或吸收的光譜，確定電子構型理論計算使用量子力學方法計算原子的電子結構，確定電子構型電子構型的預測周期表根據(jù)元素在周期表中的位置預測電子構型斯溫電子構型表使用斯溫電子構型表確定電子的填充順序電子構型的填充順序1遵循能量最低原理，電子優(yōu)先占據(jù)能量最低的軌道2先填充s軌道，再填充p軌道，最后填充d軌道和f軌道電子排布的例外情況1第一變形規(guī)則當d軌道半充滿或全充滿時，電子構型更加穩(wěn)定2第二變形規(guī)則當f軌道半充滿或全充滿時，電子構型更加穩(wěn)定第一變形規(guī)則鉻(Cr)4s13d5，d軌道半充滿銅(Cu)4s13d10，d軌道全充滿第二變形規(guī)則1鑭系元素通常情況下，f軌道電子數(shù)與鑭系元素的周期序數(shù)相同，但也有例外2錒系元素錒系元素也存在一些電子構型的例外情況電子構型的應用化學性質(zhì)預測元素的化學反應活性、氧化態(tài)和形成化合物的類型物理性質(zhì)解釋原子半徑、離子化能、電負性和磁性等物理性質(zhì)電子構型與化學反應活性價電子數(shù)價電子數(shù)越多，原子越容易失去電子，反應活性越高電子構型電子構型接近穩(wěn)定結構的原子，反應活性較低電子構型與原子半徑1原子半徑原子半徑是指原子核到最外層電子間的平均距離2同一周期從左到右，原子半徑逐漸減小3同一主族從上到下，原子半徑逐漸增大電子構型與離子化能1離子化能是指從氣態(tài)原子中移去一個電子所需的能量2影響因素核電荷數(shù)、電子層數(shù)、屏蔽效應等電子構型與電負性電負性是指原子在分子中吸引電子的能力影響因素核電荷數(shù)、原子半徑、電子層數(shù)等電子構型與磁性1含有未配對電子的原子或離子具有順磁性，會被磁鐵吸