厦门大学：《无机化学与化学分析》课程教学资源（PPT课件讲稿）核外电子排布

上节提要: 波函数()与电子云(2)的径向分布图与角度分布图 电子云的图象 屏蔽效应与钻穿效应 Pauling能级图 多电子原子能级一→徐光宪近似规律 Cotton规律

上节提要： 波函数( )与电子云(2 )的径向分布图与角度分布图 电子云的图象 屏蔽效应与钻穿效应 多电子原子能级 Pauling 能级图 徐光宪近似规律 Cotton 规律

四、核外电子排布(重点) (1)能量最低原理( Pauling原子轨道近似能级图) 电子总是优先占据能量最低的原子轨 道,使体系的能量处于最低。这样的 状态是原子的基态。 填充顺序:ls22p3s3p4s3d4p54d5p6 4f'5d 6p 7s 5f6d 7p

四、 核外电子排布 （重点） 电子总是优先占据能量最低的原子轨 道，使体系的能量处于最低。这样的 状态是原子的基态。 填充顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p （1）能量最低原理 （Pauling 原子轨道近似能级图）

F。LL。 IAr YELLO BRCK F。AD STAART HERE 2p 3p6 3d0 4P6 4d104f 14 SP Sf 6O 796

(2)Pau不相容原理 在同一原子中,没有两个电子具有完全相同的 四个量子数。同一条轨道上最多容纳两个自旋 方向相反的电子 例:用四个量子数描还L原子的三个电子的运动。 L i:1522 n m m 100+1/2 100-1/2 00+1/2

Li：1s 22s 1 n l m ms （2）Pauli不相容原理 在同一原子中，没有两个电子具有完全相同的 四个量子数。同一条轨道上最多容纳两个自旋 方向相反的电子。 例：用四个量子数描述Li原子的三个电子的运动。 1 0 0 +1/2 1 0 0 - 1/2 2 0 0 +1/2

(3)Hund规则 电子在n,相同的轨道上排布时,应尽可 能分占磁量子数m不同的轨道,且自旋平行 当等价轨道为全空、半满或全满时,体系 的能量是最低的 Mn [Ar]tt t t, [Ar↑ 熟练掌握1~54号原子的基态电子构型(p25)。★ 写电子排布式时,先按能级顺序填充电子,然后按照 量子数n,D的顺序排列

Mn [Ar]_ _ _ _ _ _ [Ar]_ _ _ _ _ _ 熟练掌握1~54号原子的基态电子构型(p25)。★ 电子在n，l相同的轨道上排布时，应尽可 能分占磁量子数m不同的轨道，且自旋平行。 当等价轨道为全空、半满或全满时，体系 的能量是最低的。 （3）Hund规则 写电子排布式时，先按能级顺序填充电子，然后按照 量子数(n, l)的顺序排列

各电子层和电子亚层最大容量 亚层轨道个数 电子数 电子层最大容 1(K)0(1s) 士%12 2(L)02s) 0 士%128 1(2p) 三组±%36 值 3(M)03s 0 士%12 18 1(3p) 三组士%36 2(3d) 2-1012 五组士%510 4(N)0(4s) 士%12 32 l(4p) 三组±%36

1(K) 0(1s) 0 ±½ 1 2 2(L) 0(2s) 0 ±½ 1 2 8 1(2p) -1 0 1 三组±½ 值 3 6 3(M) 0(3s) 0 ±½ 1 2 18 1(3p) -1 0 1 三组±½ 值 3 6 2(3d) -2 -1 0 1 2 五组±½ 值 5 10 4(N) 0(4s) 0 ±½ 1 2 32 1(4p) -1 0 1 三组±½ 值 3 6 2(4d) -2 -1 0 1 2 五组±½ 5 10 n l m ms 亚 层 轨 道 个 数 电 子 数 电 子 层 最 大 容 量 各电子层和电子亚层最大容量

例:写出O,A,Cu,Gd的电子构型 O Z=8, 1s2 2s2 2p ArZ=18,1s22s22p63s23p6 CuZ=29,1s22s22p3s23p63d104s 423d9?Z≥21,E4>E3d GdZ=64,1s22s22p3s23p4s23104p6524d5p66s24f8 5d6p 7s ls22s22p3s23p63d104s24p04d5s25p6]4f5d6s2 Xe]4r5d162(价层电子) 请画出价层电子的排布方式

例：写出O, Ar, Cu, Gd的电子构型 O Z = 8, 1s2 2s2 2p4 Ar Z = 18, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Cu Z = 29, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 4s2 3d9 ? Z  21, E4s > E3d Gd Z = 64, 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f8 5d6p 7s [1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 ]4f7 5d1 6s2 [Xe] 4f7 5d1 6s2 （价层电子） 请画出价层电子的排布方式

第四节元素周期表与原子参数 §1原子结构与元素周期表的关系 能级组与元素周期的关系 周期的划分就是核外电子能级的划分,各能级 组容纳的电子数就等于相应周期元素的数目 2元素所在的周期数等于最外电子层的主量子数n。 二.电子层结构与族的关系 1IA→>0族以及邗B,IB族:族数等于最外层电子数。 2mIB、VIB族:族数等于(m-1)d和n轨道中的电子 总数,或等于最高能级组中的电子总数。 3VⅢ族:最高能级组有8~10个电子

第四节 元素周期表与原子参数 1 IA→0族以及IB，IIB族：族数等于最外层电子数。 2 IIIB→VIIB族：族数等于(n-1)d和ns轨道中的电子 总数，或等于最高能级组中的电子总数。 3 VIII族：最高能级组有8~10个电子。 §1 原子结构与元素周期表的关系 一 . 能级组与元素周期的关系 1 周期的划分就是核外电子能级的划分，各能级 组容纳的电子数就等于相应周期元素的数目。 2 元素所在的周期数等于最外电子层的主量子数n。 二. 电子层结构与族的关系

三.价电子构型与元素的分区确 价电子指有可能参加形成化学键的电子。 区所含元素电子填充情况 价电子构型 s区|IAIA 最后一个电子填充在n轨道上ny2 p区IA>0族最后一个电子填充在m轨道上xs2mp16 z区IIB→VI族最后一个电子填充在(n-1)d轨道上(n-1)d1-10nsy-2 区IBIB族最后个电子填充在(n1轨道上IB:(n1)lns 并使轨道达饱和 IB: ns 区镧系锕系最后一个电子填充在(n2)萬道上 (n2)/+14(n-1)d02ns 掌握各区元素的价电子构型

三. 价电子构型与元素的分区  价电子指有可能参加形成化学键的电子。 掌握各区元素的价电子构型 区 所含元素 电子填充情况 价电子构型 s区 IA,IIA 最后一个电子填充在ns轨道上 ns1~2 p区 IIIA→0族 最后一个电子填充在np轨道上 ns2 np1~6 d区 IIIB→VIII族 最后一个电子填充在(n-1)d轨道上 (n-1)d 1~10 ns0~2 ds区 IB,IIB族 最后一个电子填充在(n-1)d轨道上 IB:(n-1)d 10 ns1 并使轨道达饱和 IIB: ns2 f区 镧系 锕系 最后一个电子填充在(n-2)f轨道上 (n-2)f 0~14(n-1)d 0~2ns2

1A 18 VIIIA H 1.008 amIA Periodic table 13/. 14/IvA 16/VIA 15/A 17I4400 Be 1998 Dr. Michael blaber 10 B C N F Ne 9012 108112011401160019002018 13 14 18 3Na Mg Al Si Ar 22992433mB4VB5VB6V7891011mB12mB2692am 28 Ca Sc Ti v‖cr‖M Ni‖cu‖ Zn Ga Ge‖Asse‖Br‖Kr 1040084647875095205的58的65636?72617 789679908380 40 41 42 46 49 54 Yzr‖Nb‖Mo‖Tc‖Ru‖Rh‖pdAg‖cdin SbTe IXe 54787288919129291959991101.11m9100410712.4118 12181276126.91313 74 76 81 513Lu HTaw‖ ReSiN‖Pt‖Au‖HgT Po AtR 178518091838182190219221911970‖200620442072 21021002220 Ac 223.0226.0LrDb FrR J‖ Rf Bh Hn‖M‖ Uun Uuu Lanthanides La Ce P Nd‖Pm‖sm‖Eu‖Gd D Ho‖Er‖Tm m 1389140.1140.9144.2146.9150.4‖1520152 1625164.9167.316891701750 91 Actinides Ac ThP Np Pu Am Cm Bk‖cr‖E 22702320231.0 237023.124.124.1249.1252.1252.1 删