光谱泡利原理洪特规则.pptx

2.电子排布式：电子排布式：NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1能层序数能层序数该能级上排布该能级上排布的电子数的电子数能级符号能级符号K KL LM MFeFe：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2K KL LM MN N按能层次序书写，按构造原理充入电子。按能层次序书写，按构造原理充入电子。用数字在用数字在能级符号能级符号右上角右上角表明表明该能级上排布的电子数。该能级上排布的电子数。【练习练习】试书写试书写N N、ClCl、K K、2626FeFe原子的核外电原子的核外电子排布式。子排布式。N:Cl:K:26Fe:1s2 2s22p6 3s23p51s2 2s22p6 3s23p6 4s11s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2注意书写注意书写：1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d621s2 2s22p31、下列粒子中，电子排布式为、下列粒子中，电子排布式为1s22s22p63s23p6的有（的有（）ASc3+BMg2+CCl-DBr-2、下列化学用语，不能表示氯离子的是（、下列化学用语，不能表示氯离子的是（）ACl-D1s22s22p63s23p6BCBAC3、某元素原子的价电子构型为某元素原子的价电子构型为3s23p4,则此元素在周期表的位置则此元素在周期表的位置是是_第三周期，第第三周期，第VIA族族练习：请写出第四周期练习：请写出第四周期21213030号元素原子的电子排号元素原子的电子排布式。布式。钪钪ScSc：钛钛TiTi：钒钒V V：铬铬CrCr：锰锰MnMn：铁铁FeFe：钴钴CoCo：镍镍NiNi：1s22s22p63s23p63d14s21s22s22p63s23p63d24s21s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d54s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d74s21s22s22p63s23p63d84s21s22s22p63s23p63d104s11s22s22p63s23p63d104s2铜铜CuCu锌锌ZnZn出现特殊排列出现特殊排列？注注 意意6并不是所有原子的核外电子都符合构造原理。并不是所有原子的核外电子都符合构造原理。如：如：24Cr：1s22s22p63s23p63d54s129Cu：1s22s22p63s23p63d104s1经研究发现，当一个能级排布的电子处于经研究发现，当一个能级排布的电子处于全满全满或或半满状态半满状态比其它排布情况能量更低，更稳定。比其它排布情况能量更低，更稳定。想一想想一想能量最低原理：能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理能使原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量整个原子的能量处于最低状态。处于最低状态。相对稳定（能量相对稳定（能量较低）的状态较低）的状态全充满（全充满（p6，d10，f14）半充满（半充满（p3，d5，f7）824Cr：1s22s22p63s23p63d54s124Cr：1s22s22p63s23p63d44s229Cu：1s22s22p63s23p63d104s129Cu：1s22s22p63s23p63d94s2镓镓GaGa：；锗锗GeGe：；砷砷AsAs：；硒硒SeSe：；溴溴BrBr：；氪氪KrKr：；1s22s22p63s23p63d104s24p11s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p63d104s24p51s22s22p63s23p63d104s24p6练习：请写出第四周期练习：请写出第四周期31363136号元素原子的电子排号元素原子的电子排布式。布式。元素元素符号符号电子电子式式电子排布式电子排布式结构示结构示意图意图简化的电简化的电子排布式子排布式外围电外围电子排布子排布式式Ca用用原子结构示意图原子结构示意图表示原子核外的电子排布表示原子核外的电子排布从从能级能级的角度：用的角度：用电子排布式电子排布式电子排布式电子排布式能级符号能级符号表示原子核外的电子排布表示原子核外的电子排布用用电子式电子式表示原子的最外层电子表示原子的最外层电子小结小结从从能层能层的角度：的角度：焰色焰色 反应反应12基态原子基态原子:处于最低能量的原子处于最低能量的原子 (稳定稳定)电子放电子放出能量出能量电子吸电子吸收能量收能量激发态原子激发态原子:基态原子的电子吸收能量后电子会基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到较高的能级跃迁到较高的能级,变为激发态原子。变为激发态原子。(不稳定不稳定)如如：Na 1s22s22p63s1如如：Na 1s22s22p63p113能量最低原理：能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理能使原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量整个原子的能量处于最低状态。处于最低状态。基态与激发态的关系基态与激发态的关系原子光谱原子光谱基态原子基态原子激发态原子激发态原子吸收能量吸收能量释放能量释放能量发射光谱发射光谱吸收光谱吸收光谱能量较高能量较高能量最低能量最低14锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱 特征特征:暗背景暗背景,亮线亮线,线状不连续线状不连续特征特征:亮背景亮背景,暗线暗线,线状不连续线状不连续15原子光谱原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的谱仪摄取各种元素的电子的吸收吸收光谱光谱或或发射光谱发射光谱，总称，总称原子光谱原子光谱。16 光谱分析：光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为线来鉴定元素，称为光谱分析光谱分析。元素的发现等。元素的发现等锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱17化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等。在与含量等。光谱分析的应用通过原子光谱发现许多元素。通过原子光谱发现许多元素。如：如：铯铯（18601860年）和年）和铷铷（18611861年），其光谱中年），其光谱中有特征的篮光和红光。有特征的篮光和红光。又如：又如：18681868年科学家们通过太阳光谱的分析发年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体现了稀有气体氦氦。18 焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态基态激跃迁到激跃迁到激发态激发态；处于激发态的电子是十分不；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约稳定的，在极短的时间内（约1010s s）便跃迁）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。到了各种色彩。焰火呈现五颜六色的原因焰火呈现五颜六色的原因19五、电子云与原子轨道五、电子云与原子轨道思考思考:宏观物体与微观物体（电子）宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别的运动有什么区别?宏观物体的运动特征：宏观物体的运动特征：可以准确地测出它们在某一时刻所处可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。可以描画它们的运动轨迹。微观物体的运动特征：微观物体的运动特征：1.电子的质量很小，只有电子的质量很小，只有9.1110-31千千克；克；2.核外电子的运动范围很小（相对于宏核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；观物体而言）；3.电子的运动速度很大；电子的运动速度很大；测不准测不准图中图中 表示原子核，一个小黑点代表表示原子核，一个小黑点代表电子在这里出现过一次电子在这里出现过一次小黑点的疏密表示电子在小黑点的疏密表示电子在核外空间单核外空间单位体积内位体积内出现的概率的大小。出现的概率的大小。1s1s电子在电子在原子核外原子核外出现的概出现的概率分布图率分布图1 1、电子云、电子云处于一定空间运动状态的电子在原子核外空处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。间的概率密度分布的形象化描述。氢原子的氢原子的1s电子在原子电子在原子核外出现的概率分布图核外出现的概率分布图 把电子出现的概率约为把电子出现的概率约为90%90%的空间圈出来，的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道原子轨道。2 2、原子轨道：原子轨道：即：电子在原子核外的一个空间状态称为一个原子轨道即：电子在原子核外的一个空间状态称为一个原子轨道原子轨道的特点原子轨道的特点s能级的原子轨道图能级的原子轨道图S能级的原子轨道是能级的原子轨道是球形球形对称的，能层对称的，能层序数序数n越大，原子轨越大，原子轨道半径越大。道半径越大。p能级的原子轨道图能级的原子轨道图P能级的原子轨道是能级的原子轨道是哑铃状哑铃状的的,每个每个P能级能级有有3个原子轨道个原子轨道,它们它们相互垂直相互垂直,分别以分别以P x,Py,PZ表示。表示。P电电子子原子轨道的平均半径原子轨道的平均半径随随n增大而增大。增大而增大。P P能能级级的的原原子子轨轨道道 P P能级的能级的3 3个原子轨道个原子轨道P P x x,P,Py y,P,PZ Z合在合在一起的情形一起的情形.4f4f原子轨道原子轨道3d3d原子轨道原子轨道仔细阅读表仔细阅读表1-2各能级包含的原子轨道数：各能级包含的原子轨道数：（1 1）nsns能级各有能级各有1 1个原子轨道；个原子轨道；（2 2）npnp能级各有能级各有3 3个原子轨道；个原子轨道；（3 3）ndnd能级各有能级各有5 5个原子轨道；个原子轨道；（4 4）nfnf能级各有能级各有7 7个原子轨道；个原子轨道；各能级最多容纳电子数：各能级最多容纳电子数：2610142能层能层原子轨道原子轨道类型类型原子轨道原子轨道数目数目可容纳电可容纳电子数子数1 12 23 34 4n n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n22818322n2观察下图，这些图称为原子的观察下图，这些图称为原子的电子排布图电子排布图。1.1.每个原子轨道最多只能容纳几个电子？每个原子轨道最多只能容纳几个电子？2.2.当电子排在同一个能级内时，有什么规律？当电子排在同一个能级内时，有什么规律？科学探科学探究究 1 1个原子轨道里最多只能容纳个原子轨道里最多只能容纳2 2个电子，且自旋个电子，且自旋方向相反方向相反(顺时针、逆时针顺时针、逆时针)。-泡利原理泡利原理 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。占据一个轨道，而且自旋方向相同。-洪特规则洪特规则31每个原子轨道里最多只能容纳每个原子轨道里最多只能容纳 2 2 个个自旋方向自旋方向 相反相反 的电子。的电子。洪特规则洪特规则 补充规则补充规则相对稳定的状态相对稳定的状态全充满（全充满（p6，d10，f14）半充满（半充满（p3，d5，f7）电子排布在同一能级时，总优先单独占电子排布在同一能级时，总优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同。据一个轨道，且自旋方向相同。1s2s电子排布图电子排布图1s22s1电子排布式电子排布式方框表示原子轨道；箭头表示电子，箭头方向表示方框表示原子轨道；箭头表示电子，箭头方向表示自旋相反自旋相反35精品课件精品课件！精品课件精品课件！写出以下几种原子的结构示意图，写出以下几种原子的结构示意图，电子排布式及电子排布图。电子排布式及电子排布图。(1)Na(2)S(3)K(4)Fe练一练练一练