醫(yī)用化學(xué)核外電子排布規(guī)律二一【原子軌道的近似能級】【原子核外電子排布】二萊納斯·卡爾·鮑林

（LinusCarlPauling，美國著名化學(xué)家，量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的先驅(qū)者之一。1954年因在化學(xué)鍵方面的工作獲諾貝爾化學(xué)獎，1962年因反對核彈在地面測試的行動獲諾貝爾和平獎，成為獲得不同諾貝爾獎項(xiàng)的兩人之一。PaulingL（1901－1994）圖1Pauling原子軌道近似能級圖能級交錯能級組第七組第六組

第五組第四組

第三組

第二組第一組原子軌道的近似能級泡利不相容原理在同一個原子中，沒有運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子存在。即每個軌道最多容納兩個自旋相反的電子。能量最低原理體系能量越低越穩(wěn)定，電子按原子軌道近似能級圖由低向高排布。原子核外電子的排布（電子結(jié)構(gòu)）

全空半充滿全充滿洪特規(guī)則(Hund)規(guī)則在填充能量相等的等價軌道時，電子盡可能分占不同價軌道，且自旋平行。洪特規(guī)則特例光譜實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)?shù)葍r軌道中的電子處于半充滿(p3,d5,f7)、全充滿(p6,d10,f14)或全空(p0,d0,f0)時，具有額外的穩(wěn)定性。原子核外電子的排布（電子結(jié)構(gòu)）15P：1s22s22p63s23p321Sc:1s22s22p63s23p63d14s26C:1s22s22px12py1[Ar]3d14s2電子排布式例如：2s2p1s原子實(shí)+外層電子構(gòu)型：

為了書寫方便，常將內(nèi)層已達(dá)稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)的電子，用稀有氣體元素符號加方括號表示。軌道表示式原子序數(shù)元素符號電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)元素符號電子層結(jié)構(gòu)1H1s12He1s23Li1s22s111V[Ne]3s14B1s22s212Cr[Ne]3s25Be1s22s22p113Mn[Ne]3s23p16C1s22s22p214Fe[Ne]3s23p27N1s22s22p315Co[Ne]3s23p38O1s22s22p416Ni[Ne]3s23p49F1s22s22p517Cu[Ne]3s23p510Ne1s22s22p618Zn[Ne]3s23p6寫出1-36號元素的電子排布式，其排布有何規(guī)律？練習(xí)原子序數(shù)元素符號電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)元素符號電子層結(jié)構(gòu)19K

[Ar]

3d04s1

20Ca

[Ar]

3d04s2

21Sc

[Ar]

3d14s2

31Ga[Ar]

3d104s24p1

22Ti

[Ar]

3d24s2

32Ge[Ar]

3d104s24p2

23V

[Ar]

3d34s2

33As[Ar]

3d104s24p3

24Cr

[Ar]

3d54s1

34Se[Ar]

3d104s24p4

25Mn

[Ar]

3d54s2

35Br[Ar]

3d104s24p5

26Fe

[Ar]

3d64s2

36Kr[Ar]

3d104s24p6

27Co

[Ar]

3d74s2

28Ni

[Ar]

3d84s2

29Cu

[Ar]

3d104s1

30Zn

[Ar]

3d104s2

練習(xí)原子序數(shù)電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)電子層結(jié)構(gòu)11s119

[Ar]

3d04s1

21s220

[Ar]

3d04s2

31s22s111[Ne]3s121

[Ar]

3d14s2

31[Ar]

3d104s24p1

41s22s212[Ne]3s222

[Ar]

3d24s2

32[Ar]

3d104s24p2

51s22s22p113[Ne]3s23p123

[Ar]

3d34s2

33[Ar]

3d104s24p3

61s22s22p214[Ne]3s23p224

[Ar]

3d54s1

34[Ar]

3d104s24p4

71s22s22p315[Ne]3s23p325

[Ar]

3d54s2

35[Ar]

3d104s24p5

81s22s22p416[Ne]3s23p426

[Ar]

3d64s2

36[Ar]

3d104s24p6

91s22s22p517[Ne]3s23p527

[Ar]

3d74s2

101s22s22p618[Ne]3s23p628

[Ar]

3d84s2

29

[Ar]

3d104s1

30

[Ar]

3d104s2

練習(xí)

原子最外電子層結(jié)構(gòu)，隨著元素核電荷數(shù)的增多，呈現(xiàn)周期系變化的規(guī)律。

結(jié)論：核外電子的排布排布原則表示方法泡利不相容原則電子排布式能量最低原理軌道表示式原子實(shí)表示式洪特規(guī)則小結(jié)：醫(yī)用化學(xué)核外電子運(yùn)動狀態(tài)-微課宏觀運(yùn)動微觀運(yùn)動符合牛頓定律s=vt有軌跡，測定準(zhǔn)不符合牛頓定律？方程?無軌跡，測不準(zhǔn)核外電子運(yùn)動的特殊性核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述核外電子運(yùn)動狀態(tài)波粒二象性波動性X衍射實(shí)驗(yàn)電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)電子運(yùn)動具有波動性波動性電子實(shí)物反射、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)電子運(yùn)動具有粒子性。粒子性核外電子運(yùn)動的特殊性不確定性·具有不確定性，不遵循牛頓力學(xué)·電子主要在離氫原子核較近的球形空間里運(yùn)動，就像

一團(tuán)帶負(fù)電的云霧籠罩在原子核周圍，稱為電子云。·電子云較密的地方表示電子出現(xiàn)的機(jī)會多、概率大。一【原子軌道和波函數(shù)】【四個量子數(shù)】二核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述原子軌道和波函數(shù)π鍵不能單獨(dú)存在，不能自由旋轉(zhuǎn)

1926年薛定諤（奧地利）從微觀粒子的二象性出發(fā)，建立了著名的薛定諤方程，用來描述核外電子的運(yùn)動狀態(tài)。

E：電子總能量V：電子勢能

m：電子質(zhì)量h：普朗克常數(shù)

x.y.z：電子空間坐標(biāo)

ψ：波函數(shù)

薛定諤方程，是描述核外電子的運(yùn)動狀態(tài)的方程。其解是描述核外電子運(yùn)動狀態(tài)的函數(shù)，叫波函數(shù)Ψ。在量子力學(xué)中常把波函數(shù)稱為原子軌道波函數(shù)，簡稱原子軌道。故原子軌道和波函數(shù)是同義詞。原子軌道和波函數(shù)

為得到合理的解，要求n、l、m（三個常數(shù)）要符合一定的取值。量子力學(xué)把這類特定的常數(shù)叫量子數(shù)。

當(dāng)量子數(shù)n、l、m的取值一定，就有一個波函數(shù)（Ψ）的具體表達(dá)式，這相當(dāng)于經(jīng)典力學(xué)中確定了物體的運(yùn)動軌道，而且波函數(shù)的平方（Ψ2）在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有確切的意義，能代表電子在空間某點(diǎn)出現(xiàn)的概率密度，即電子云（Ψ2）。故三個量子數(shù)確定了核外電子運(yùn)動的區(qū)域，即原子軌道（Ψ）或電子云（Ψ2）。為描述核外電子的自旋狀態(tài)，引入自旋量子數(shù)ms。注：量子力學(xué)借用“軌道”一詞，把原子體系的每一個波函數(shù)叫做原子軌道四個量子數(shù)

主量子數(shù)（n）n取值為正整數(shù)，n=1、2、3……意義：它表示電子離核的遠(yuǎn)近，是決定電子能量的主要

因素，也叫電子層數(shù)。n12345···符號KLMNO···電子層第一層第二層第三層第四層第五層n越大，電子離核越遠(yuǎn)，能量越高表1：主量子數(shù)的符號、與電子層的關(guān)系四個量子數(shù)角量子數(shù)（l）l取值：0、1，2，3，…，n-1

意義：它表示原子軌道和電子云的形狀，l與能級或稱電子

亞層對應(yīng)。(也是決定能量高低的因素)l0123···光譜符號spdf···軌道形狀球形啞鈴形花瓣形紡錘形···表2：角量子數(shù)與符號、形狀的關(guān)系l越大，能量越高表3：主量子數(shù)與角量子數(shù)的關(guān)系n1234···l00、10、1、20、1、2、3n-1亞層1s2s、2p3s、3p、3d4s、4p、4d、4f···能級E1sE2s、E2pE3s、E3p、E3dE4s、E4p、E4d、E4f角量子數(shù)（電子亞層）：l

的取值受n的制約

意義：表示原子軌道在空間的伸展方向，每一個m值代表一個

伸展方向或原子軌道。m與能量無關(guān)；取值受l的制約。

n=1l=0n=2l=0l=1m=0m=0m=1m=-1m=01條軌道4條軌道磁量子數(shù)（m）

m取值：0、±1、±2….±l，

n和l相同的軌道叫簡并軌道或等價軌道

表4：磁量子數(shù)與角量子數(shù)的關(guān)系l值m值軌道l=0

（s亞層）m=0

只有一種伸展方向，無方向性l=1

（p亞層）m=+1，0，-1

三種伸展方向，三個等價軌道l=2

（d亞層）m=+2，+1，0，-1，-2

五種伸展方向，五個等價軌道l=3

（f亞層）

m=+3，+2，+1，0，-1，-2，-3

七種伸展方向，七個等價軌道磁量子數(shù)（m）如果n=3，磁量子數(shù)m可以取幾個值，有幾個軌道？n=3l=0l=1l=2m=0m=1m=-1m=0m=1m=-1m=0m=2m=-29條軌道解答：課堂互動故每一電子層中可多的軌道總數(shù)為n2。核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述

自旋量子數(shù)ms

取值：+1/2、-1/2意義：表示同一軌道中電子的兩種自旋狀態(tài)、兩個方向，

順（逆）時針常用↓或↑表示。故每一電子層中可容納的電子總數(shù)為2n2。主量子數(shù)n決定原子軌道半徑（電子層）大小和電子能量。角量子數(shù)l決定電子運(yùn)動區(qū)域或電子云形狀,也影響能量。磁量子數(shù)m決定電子運(yùn)動區(qū)域或電子云在空間的伸展方向。自旋量子數(shù)ms決定電子的自旋狀態(tài)（或自旋方向）。電子的運(yùn)動狀態(tài)四個量子數(shù)n，l，m，ms三個量子數(shù)n，l，m，原子軌道二個量子數(shù)n，l能級小結(jié)醫(yī)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)：硫酸銅晶體的制備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)一、硫酸銅晶體的制備1.掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作方法和技術(shù)。2.學(xué)會無機(jī)物制備的基本操作技術(shù)，如藥品的取用、稱量、制備、溶解、過濾、洗滌、轉(zhuǎn)移、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等。3.學(xué)會臺秤、酒精燈、量筒、燒杯、蒸發(fā)皿、濾斗、表面皿等玻璃儀器，以及鐵架臺、鐵圈、石棉網(wǎng)等常見化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用。4.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)和實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。二、實(shí)驗(yàn)原理

采用CuO與一定量硫酸作用制取CuSO4溶液。將制備得到的CuSO4溶液過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，即得到五水硫酸銅晶體。將反應(yīng)產(chǎn)物中不溶性雜質(zhì)用過濾方法除去，可溶性雜質(zhì)用重結(jié)晶方法除去。反應(yīng)式如下：

CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O理論消耗：mCuO=MCuO×（CV）H2SO4

=80g/mol×3mol/L×0.005L=1.2g理論產(chǎn)量：mCuSO4·5H2O=250g/mol×3mol/L×0.005L=3.75g產(chǎn)率：實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100%1molCuSO4結(jié)合的結(jié)晶水的數(shù)目為:三、實(shí)驗(yàn)用品1.儀器2.試劑

臺秤、酒精燈、量筒、燒杯、蒸發(fā)皿、濾斗、表面皿等玻璃儀器以及鐵架臺、鐵圈、石棉網(wǎng)等。3.實(shí)驗(yàn)裝置圖CuO粉末、3mol/LH2SO4等。（圖1）（圖2）四、實(shí)驗(yàn)步驟1.準(zhǔn)備：整理臺面；洗滌玻璃儀器、蒸發(fā)皿→安裝反應(yīng)裝置（見圖1）、過濾裝置。（見圖2）2.稱量與量取：調(diào)試臺秤→置干燥潔凈稱量紙于稱量盤中→用鑰匙取CuO粉末少許→稱取mCuO=1.3g備用。→用10ml量筒量取3mol/L硫酸5mL→轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。3.制備：點(diǎn)燃酒精燈→小火加熱→玻棒不停攪拌→用藥匙取少量CuO粉末，逐步撒入硫酸溶液中→至完全反應(yīng)為止（溶液逐漸由黑色變?yōu)樗{(lán)色）。4.過濾：將反應(yīng)液通過過濾器（見圖2）趁熱過濾至小燒杯中→用蒸餾水沖洗蒸發(fā)皿2次→將洗液也過濾至小燒杯中→將濾液全部轉(zhuǎn)移至潔凈蒸發(fā)皿中。5.蒸發(fā)：將蒸發(fā)皿在酒精燈上加熱→待水分蒸發(fā)，至CuSO4溶液出現(xiàn)結(jié)晶膜、有藍(lán)色晶體析出時→停止加熱，自然冷卻結(jié)晶。6.結(jié)晶：用潔凈藥匙將晶體轉(zhuǎn)移至表面皿中→用濾紙吸干表面結(jié)晶水→晾干→用臺秤稱量CuSO4晶體的質(zhì)量mCuSO4·5H2O→記錄數(shù)據(jù)。四、實(shí)驗(yàn)步驟

項(xiàng)目數(shù)據(jù)（共參考）CuO的質(zhì)量/g1.3硫酸的濃度mol/L3硫酸的體積/mL5表面皿的質(zhì)量/g19.8產(chǎn)品與表面皿的質(zhì)量/g23.4CuSO4·5H2O理論產(chǎn)量/g3.75CuSO4·5H2O實(shí)際產(chǎn)量/g3.60產(chǎn)率%96%五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果計(jì)算（參考）六、注意事項(xiàng)1.制備CuSO4液時，若有少量晶體析出，可加少量蒸餾水溶解，并趁熱過濾，以防止濾液在濾紙上結(jié)晶。濾液有雜質(zhì)應(yīng)重新過濾；過濾應(yīng)“一低三靠”。六、注意事項(xiàng)2.硫酸銅的晶體形成，注意“稀、熱、慢、攪、陳”。CuSO4溶液蒸發(fā)應(yīng)至表面起漣漪，少許結(jié)晶產(chǎn)生時，停止蒸發(fā)，用余熱將水蒸干，自然冷卻至室溫析出晶體。六、注意事項(xiàng)3.蒸發(fā)皿先用小火預(yù)熱，不能驟熱、驟冷，否則破裂；正確放置坩堝鉗；剛灼燒好的蒸發(fā)皿不能放在桌面上。七、思考題1．簡述硫酸銅制備的主要步驟流程？2．硫酸銅溶液在蒸發(fā)時，能否將水份蒸干？計(jì)算、藥品取用、稱量與量取、加入制備、轉(zhuǎn)移、過濾、蒸發(fā)、潔凈、干燥、稱量、計(jì)算產(chǎn)率。硫酸銅溶液在蒸發(fā)時，不能將水份蒸干，應(yīng)自然冷卻結(jié)晶，否則得到的將是硫酸銅白色粉末。醫(yī)用化學(xué)核外電子運(yùn)動狀態(tài)和排布規(guī)律宏觀運(yùn)動微觀運(yùn)動符合牛頓定律s=vt有軌跡，測定準(zhǔn)不符合牛頓定律？方程？無軌跡，測不準(zhǔn)問題：微觀粒子是怎么如何運(yùn)動的？與宏觀運(yùn)動有何不同核外電子運(yùn)動的特殊性核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述一二核外電子運(yùn)動狀態(tài)電子衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)電子運(yùn)動具有波動性。（一）波粒二象性一、核外電子運(yùn)動的特殊性1.波動性X衍射實(shí)驗(yàn)（一）波粒二象性電子實(shí)物反射、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)電子運(yùn)動具有粒子性。一、核外電子運(yùn)動的特殊性2.粒子性一、核外電子運(yùn)動的特殊性（二）不確定性一、核外電子運(yùn)動的特殊性具有不確定性，不遵循牛頓力學(xué)電子主要在離氫原子核較近的球形空間里運(yùn)動，就像一團(tuán)帶負(fù)電的云霧籠罩在原子核周圍，稱為電子云。電子云較密的地方表示電子出現(xiàn)的機(jī)會多、概率大。（二）不確定性1926年薛定諤（奧地利）從微觀粒子的二象性出發(fā)，建立了著名的薛定諤方程，用來描述核外電子的運(yùn)動狀態(tài)。E：電子總能量；V：電子勢能；m：電子質(zhì)量；h：普朗克常數(shù)；x.y.z：電子空間坐標(biāo)；ψ：波函數(shù)二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述(一)原子軌道和波函數(shù)二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述(一)原子軌道和波函數(shù)薛定諤方程，是描述核外電子的運(yùn)動狀態(tài)的方程。其解是描述核外電子運(yùn)動狀態(tài)的函數(shù)，叫波函數(shù)Ψ。在量子力學(xué)中常把波函數(shù)稱為原子軌道波函數(shù)，簡稱原子軌道。故原子軌道和波函數(shù)是同義詞。為得到合理的解，要求n、l、m（三個常數(shù)）要符合一定的取值。量子力學(xué)把這類特定的常數(shù)叫量子數(shù)。(二)四個量子數(shù)

當(dāng)量子數(shù)n、l、m的取值一定，就有一個波函數(shù)（Ψ）的具體表達(dá)式，這相當(dāng)于經(jīng)典力學(xué)中確定了物體的運(yùn)動軌道，而且波函數(shù)的平方（Ψ2）在統(tǒng)計(jì)學(xué)上具有確切的意義，能代表電子在空間某點(diǎn)出現(xiàn)的概率密度，即電子云（Ψ2）。

故三個量子數(shù)確定了核外電子運(yùn)動的區(qū)域，即原子軌道（Ψ）或電子云（Ψ2）。

為描述核外電子的自旋狀態(tài)，引入自旋量子數(shù)ms。注：量子力學(xué)借用“軌道”一詞，把原子體系的每一個波函數(shù)叫做原子軌道二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述你知道身份證號碼前6位數(shù)的意義嗎？量子數(shù)與生活1.主量子數(shù)（n）意義：表示電子離核的遠(yuǎn)近，是決定電子能量E的主要因素，也叫電子層數(shù)。n取值為正整數(shù)，n=1、2、3…n12345···符號KLMNO···電子層第一層第二層第三層第四層第五層···(二)四個量子數(shù)n越大，電子離核越遠(yuǎn)，能量越高表1：主量子數(shù)的符號、與電子層的關(guān)系二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述2.角量子數(shù)（l）意義：表示原子軌道和電子云的形狀，是決定E的次要因素，也叫電子亞層。l取值：0、1，2，…，n-1。l0123···光譜符號spdf···軌道形狀球形啞鈴形花瓣形紡錘形···(二)四個量子數(shù)表2：角量子數(shù)與符號、形狀的關(guān)系l越大，能量E越高二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述能級表3：主量子數(shù)與角量子數(shù)的關(guān)系n1234···l00、10、1、20、1、2、3n-1亞層1s2s、2p3s、3p、3d4s、4p、4d、4f···能級E1sE2s、E2pE3s、E3p、E3dE4s、E4p、E4d、E4f2.角量子數(shù)(二)四個量子數(shù)l

取值受n的制約。n、l共同確定電子的能量，稱為能級。

二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述能級意義：表示原子軌道在空間的伸展方向，每一個m值代表一個伸展方向；m與能量無關(guān)；m取值：0、±1、±2…±l，受l的制約。

n=1l=0n=2l=0l=1m=0m=0m=1m=-1m=01條軌道4條軌道3.磁量子數(shù)（m）(二)四個量子數(shù)n和l相同的軌道叫簡并軌道或等價軌道。二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述

表4：磁量子數(shù)與角量子數(shù)的關(guān)系l值m值軌道l=0

（s亞層）m=0

只有一種伸展方向，無方向性l=1

（p亞層）m=+1，0，-1

三種伸展方向，三個等價軌道l=2

（d亞層）m=+2，+1，0，-1，-2

五種伸展方向，五個等價軌道l=3

（f亞層）m=+3，+2，+1，0，-1，-2，-3

七種伸展方向，七個等價軌道3.磁量子數(shù)（m）(二)四個量子數(shù)二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述問題：如果n=3，磁量子數(shù)m可以取幾個值，有幾個軌道？n=3l=0l=1l=2m=0m=1m=-1m=0m=1m=-1m=0m=2m=-29條軌道解答：二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述故每一電子層中可多的軌道總數(shù)為n2。4.自旋量子數(shù)ms意義：表示同一軌道中電子的兩種自旋狀態(tài)、兩個方向，取值：+1/2、-1/2；順（逆）時針常用↓或↑表示。二、核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述故每一電子層中可容納的電子總數(shù)為2n2。(二)四個量子數(shù)核外電子運(yùn)動狀態(tài)小結(jié)主量子數(shù)n

決定原子軌道半徑（電子層）大小和電子能量。角量子數(shù)l決定電子運(yùn)動區(qū)域或電子云的形狀，也影響能量。磁量子數(shù)m

決定電子運(yùn)動區(qū)域或電子云在空間的伸展方向。自旋量子數(shù)ms

決定電子的自旋狀態(tài)（或自旋方向）。電子的運(yùn)動狀態(tài)四個量子數(shù)n，l，m，ms三個量子數(shù)n，l，m，原子軌道二個量子數(shù)n，l能級新問題：原子核外多電子是如何運(yùn)動的，如何排布？有何規(guī)律？原子軌道的近似能級原子核外電子排布一二核外電子排布規(guī)律圖1Pauling原子軌道近似能級圖能級交錯一、原子軌道的近似能級能級組第七組第六組

第五組第四組

第三組

第二組第一組鮑林，美國著名化學(xué)家，量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的先驅(qū)者之一。1954年因在化學(xué)鍵方面的工作獲諾貝爾化學(xué)獎；1962年因反對核彈在地面測試的行動獲諾貝爾和平獎；成為獲得不同諾貝爾獎項(xiàng)的兩人之一。萊納斯·卡爾·鮑林LinusCarlPauling，（1901－1994）化學(xué)家小傳二、原子核外電子的排布（電子結(jié)構(gòu)）在同一個原子中，沒有運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子存在。即每個軌道最多容納兩個自旋相反的電子。(一)排布規(guī)則例如：4號元素鈹?shù)碾娮咏Y(jié)構(gòu)4Be:1s22s22s1s2s1s2s1s1.泡利不相容原理二、原子核外電子的排布（電子結(jié)構(gòu)）體系能量越低越穩(wěn)定，電子按原子軌道近似能級圖由低向高排布。圖2電子排布順序圖6C:1s22s22p2

例如：6號碳元素的電子結(jié)構(gòu)(一)排布規(guī)則2.能量最低原理洪特規(guī)則特例：光譜實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)?shù)葍r軌道中的電子處于半充滿(p3，d

5

，f

7)、全充滿(p6，d10，

f14)或全空(p0，d0，

f0)時，具有額外的穩(wěn)定性。

全空半充滿全充滿3.洪特規(guī)則(Hund)規(guī)則：在填充能量相等的等價軌道時，電子盡可能分占不同等價軌道，且自旋平行。二、原子核外電子的排布（電子結(jié)構(gòu)）例如7N:1s22s22px12py12pz12s2p1s(一)排布規(guī)則1.電子排布式例如15Cl：1s22s22p63s23p521Sc:1s22s22p63s23p63d14s28O:1s22s22px22py12pz1二、原子核外電子的排布（電子結(jié)構(gòu)）(二)電子的排布2.軌道表示式2s2p1s原子實(shí)+外層電子構(gòu)型：[Ar]3d14s2為了書寫方便，常將內(nèi)層已達(dá)稀有氣體電子層結(jié)構(gòu)的電子構(gòu)型，用稀有氣體元素符號加方括號表示。原子序數(shù)元素符號電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)元素符號電子層結(jié)構(gòu)1H1s12He1s23Li1s22s111V[Ne]3s14B1s22s212Cr[Ne]3s25Be1s22s22p113Mn[Ne]3s23p16C1s22s22p214Fe[Ne]3s23p27N1s22s22p315Co[Ne]3s23p38O1s22s22p416Ni[Ne]3s23p49F1s22s22p517Cu[Ne]3s23p510Ne1s22s22p618Zn[Ne]3s23p6練習(xí)：寫出1-36號元素的電子排布式，其排布有何規(guī)律？原子序數(shù)元素符號電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)元素符號電子層結(jié)構(gòu)19K

[Ar]

3d04s1

20Ca

[Ar]

3d04s2

21Sc

[Ar]

3d14s2

31Ga[Ar]

3d104s24p1

22Ti

[Ar]

3d24s2

32Ge[Ar]

3d104s24p2

23V

[Ar]

3d34s2

33As[Ar]

3d104s24p3

24Cr

[Ar]

3d54s1

34Se[Ar]

3d104s24p4

25Mn

[Ar]

3d54s2

35Br[Ar]

3d104s24p5

26Fe

[Ar]

3d64s2

36Kr[Ar]

3d104s24p6

27Co

[Ar]

3d74s2

28Ni

[Ar]

3d84s2

29Cu

[Ar]

3d104s1

30Zn

[Ar]

3d104s2

結(jié)論：元素原子最外電子層結(jié)構(gòu)，隨著元素核電荷數(shù)的遞增，呈現(xiàn)周期系變化的規(guī)律。

原子序數(shù)電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)電子層結(jié)構(gòu)原子序數(shù)電子層結(jié)構(gòu)11s119

[Ar]

3d04s1

21s220

[Ar]

3d04s2

31s22s111[Ne]3s121

[Ar]

3d14s2

21[Ar]

3d104s24p1

41s22s212[Ne]3s222

[Ar]

3d24s2

22[Ar]

3d104s24p2

51s22s22p113[Ne]3s23p123

[Ar]

3d34s2

23[Ar]

3d104s24p3

61s22s22p214[Ne]3s23p224

[Ar]

3d54s1

24[Ar]

3d104s24p4

71s22s22p315[Ne]3s23p325

[Ar]

3d54s2

25[Ar]

3d104s24p5

81s22s22p416[Ne]3s23p426

[Ar]

3d64s2

26[Ar]

3d104s24p6

91s22s22p517[Ne]3s23p527

[Ar]

3d74s2

101s22s22p618[Ne]3s23p628

[Ar]

3d84s2

29

[Ar]

3d104s1

30

[Ar]

3d104s2

結(jié)論：元素原子最外電子層結(jié)構(gòu)，隨著元素核電荷數(shù)的遞增，呈現(xiàn)周期系變化的規(guī)律。

核外電子的運(yùn)動小結(jié)核外電子運(yùn)動規(guī)律電子運(yùn)動的描述量子數(shù)主量子數(shù)角量子數(shù)磁量子數(shù)自旋量子數(shù)電子云電子運(yùn)動的排布原則泡利不相容原則能量最低原理洪特規(guī)則表示方法電子排布式軌道表示式原子實(shí)表示式4.合理的一組量子數(shù)（n、l、m、ms

）是（）。A.3、0、–1、+1/2B.3、1、2、+1/2C.

3、–1、0、-1/2D.3、1、–1、–1/25.24Cr的價層電子構(gòu)型為（）。A.3d54s1B.3d44s2

C.3d54s2

D.3d64s0一、選擇題(每題2分,共10分)1.決定原子軌道能量的量子數(shù)是（）A.nB.lC.n、lD.n、l、m2.核外主量子數(shù)n=3的原子軌道共有（）A.3個B.5個C.7個D.9個3.量子力學(xué)所說的原子軌道是指（）A.波函數(shù)ψn、l、m、ms

B.波函數(shù)ψn、l、m,C.電子云

D.概率密度目標(biāo)檢測1.C2.D3.B4.D5.A醫(yī)用化學(xué)元素周期表與元素周期律門捷列夫(1834-1907)，俄國化學(xué)家，發(fā)現(xiàn)元素周期性，提出按照原子量大小排列起來的元素，在性質(zhì)上呈現(xiàn)明顯的周期性。依照原子量，制作出世界上第一張?jiān)刂芷诒恚?jù)此預(yù)見了一些尚未發(fā)現(xiàn)的元素。其名著《化學(xué)原理》，在十九世紀(jì)后期和二十世紀(jì)初，被國際化學(xué)界公認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)著作。化學(xué)家小傳能級組與周期價電子組態(tài)與族元素分區(qū)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一二三1869年門捷列夫(俄)創(chuàng)立了元素周期表

一、能級組與周期

周期

能級組序數(shù)特點(diǎn)原子序數(shù)元素?cái)?shù)序數(shù)所含能級填充電子數(shù)1特短周期1-2211s22短周期3-10822s2p8311-18833s3p84長周期19-361844s3d4p18537-541855s4d5p186特長周期55-863266s4f5d6p327不完全87-23未完77s5f23未填完周期數(shù)=電子層數(shù)=最高能級組數(shù)=主量子數(shù)

具有相同電子層數(shù)的元素排列在同一橫行,稱為周期。主族序數(shù)=最外層電子數(shù)的總和=ns電子數(shù)+np電子數(shù)

副族序數(shù)=外圍價電子數(shù)=ns電子數(shù)+(n-1)d電子數(shù)

族序主族副族符號IA-IIAIIIA-VIIIAIIIB-VIIIBIB-IIB價電子組態(tài)ns1-2ns2np1-6(n-1)d1-9ns1-2(n-1)d10ns1-2二、價電子組態(tài)與族將原子價層電子組態(tài)相似的元素排列為一個縱行,稱為族。有長短周期元素的各列為主族（A），稀有氣體為零族。僅有長周期元素的各列為副族（B），其中鐵、鈷、鎳三列合成為一族；稱為第Ⅷ族。三、元素分區(qū)

根據(jù)各元素原子電子層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，把長式周期表劃為s、p、d、ds、f五個區(qū)。ns1~2ns2np1~ns2np6（n-1）d1~9ns1~2（n-1）d10ns1~2例題1.已知下列元素的價層電子構(gòu)型，請判斷它們位于周期表的哪個周期？哪個族？哪個區(qū)？（1）3s23p5（2）3d54s2解：（1）∵電子層構(gòu)型為3s23p5，最高能級組為3，

∴在第三周期；價電子總數(shù)為7，故為VIIA族，p區(qū)，17號氯元素。解：（2）∵電子層構(gòu)型為3d5

4s2，最高能級組為4，

∴在第四周期；d軌道有未填滿電子，價電子總數(shù)為7，故為VIIB族，d區(qū)，為25號錳元素。問題：在周期表中元素性質(zhì)有何變化規(guī)律？為什么？原子半徑元素電負(fù)性元素基本性質(zhì)的周期性一二

原子半徑指原子在分子或晶體中表現(xiàn)的大小。1.共價半徑

同種元素共價單鍵鍵長的一半作為該元素的共價半徑。2.范德華半徑

不屬于同一分子的兩個最接近的原子核間距離的一半稱為原子的范德華半徑。3.金屬半徑

在金屬晶體中,把相鄰兩個原子的核間距離的一半作為該元素的金屬半徑。··一、原子半徑原子半徑在元素周期表中的大致變化規(guī)律大小一、原子半徑大小圖1原子半徑的變化規(guī)律圖一、原子半徑同一周期，從左到右，隨著Z的遞增，核對電子的引力增強(qiáng)，原子半徑逐漸減小。一、原子半徑同一主族，從上到下，隨著電子層數(shù)的增多，原子半徑逐漸增大。同一副族，從上到下，原子半徑總趨勢也是逐漸增大，但幅度略小。圖2原子半徑的變化規(guī)律圖大小大小電負(fù)性指元素原子在分子中吸引成鍵電子能力的相對大小，用符號X表示。

1932年，美國化學(xué)家鮑林提出了電負(fù)性的概念，用它作為衡量在化學(xué)鍵中原子吸引成鍵電子能力相對大小的尺度。

人為規(guī)定氟元素F的電負(fù)性為4.0。二、元素電負(fù)性電負(fù)性越大，表示元素原子在分子中吸電子的能力越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)；反之亦然。

電負(fù)性在2.0以上為非金屬元素，以下為金屬元素。萊納斯·卡爾·鮑林（1901－1994）

電負(fù)性最大的是：氟電負(fù)性變化規(guī)律二、元素電負(fù)性同一周期，從左到右，隨著Z的遞增，電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，主族元素間的變化明顯，副族元素間的變化幅度略小。二、元素電負(fù)性同一主族，從上到下，隨著電子層數(shù)的增多，電負(fù)性逐漸減小。副族元素從上到下的規(guī)律性不強(qiáng)。

注：元素的電負(fù)性不是固定不變的：例Fe3+

：1.9Fe2+

：1.8圖3電負(fù)性變化規(guī)律2.某A、B兩元素，其最外層電子構(gòu)型分別為3s23p4、3s23p5，請問原子半徑大的是______，電負(fù)性大的是

。練習(xí)：請根據(jù)元素性質(zhì)的周期性正確填空。1.電負(fù)性指元素原子在

的相對大小，用符號X表示；電負(fù)性最大的元素是_______。分子中吸引成鍵電子能力FAB1.某元素最外層電子構(gòu)型為3s23p5，它應(yīng)屬于第

周期，

族，原子序數(shù)為

，屬

區(qū)。2.所有元素的原子中，電負(fù)性最大的是

。下列元素：S、N、Si、P中，電負(fù)性最大的是

。3.某元素+4氧化態(tài)的離子外層電子構(gòu)型為3s23p63d10，該元素原子序數(shù)為

，屬

周期

族

區(qū)。一、填空題（每空1分，供10分）目標(biāo)檢測1.三周期，VIIA族，17號元素，

p區(qū)；2.F元素，S元素

；3.三周期，

IVA族，32號元素，p區(qū)。元素周期表和周期律小結(jié)七主七副族七周期，一零一八族與五區(qū)；族序看價層電子數(shù)，能級主量子數(shù)周期。周期數(shù)=電子層數(shù)=最高能級組數(shù)=主量子數(shù)

主族序數(shù)=最外層電子數(shù)的總和=ns電子數(shù)+np電子數(shù)

副族序數(shù)=外圍價電子數(shù)=ns電子數(shù)+(n-1)d電子數(shù)

同一周期，從左到右，隨著Z的遞增，核對電子的引力增強(qiáng)，原子半徑逐漸減小，電負(fù)性增大，非金屬性增強(qiáng)。同一主族，從上到下，隨著電子層數(shù)的增多，原子半徑逐漸增大，電負(fù)性減小，金屬性增強(qiáng)。同一副族，從上到下，原子半徑總趨勢也是逐漸增大，電負(fù)性減小，但幅度略小。醫(yī)用化學(xué)元素基本性質(zhì)的周期性一【原子半徑】【元素電負(fù)性】二

原子半徑指原子在分子或晶體中表現(xiàn)的大小。1.共價半徑

同種元素共價單鍵鍵長的一半作為該元素的共價半徑。范德華半徑

不屬于同一分子的兩個最接近的原子核間距離的一半稱為原子的范德華半徑。金屬半徑

在金屬晶體中,把相鄰兩個原子的核間距離的一半作為該元素的金屬半徑。··原子半徑原子半徑在元素周期表中的大致變化規(guī)律大小大小圖1原子半徑的變化規(guī)律圖同一周期，從左到右，隨著Z的遞增，核對電子的引力增強(qiáng)，原子半徑逐漸減小。同一主族，從上到下，隨著電子層數(shù)的增多，原子半徑逐漸增大。同一副族，從上到下，原子半徑總趨勢也是逐漸增大，但幅度略小。圖2原子半徑的變化規(guī)律圖大小大小

電負(fù)性指元素原子在分子中吸引成鍵電子能力的相對大小，用符號X表示。元素電負(fù)性1932年，美國化學(xué)家鮑林提出了電負(fù)性的概念，用它作為衡量在化學(xué)鍵中原子吸引成鍵電子能力相對大小的尺度。人為規(guī)定氟元素F的電負(fù)性為4.0。

電負(fù)性越大，表示元素原子在分子中吸電子的能力越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)；反之亦然。

電負(fù)性在

2.0

以上為非金屬元素，以下為金屬元素。萊納斯·卡爾·鮑林（1901－1994）美國著名化學(xué)家

電負(fù)性最大的是：氟電負(fù)性變化規(guī)律同一周期，從左到右，隨著Z的遞增，電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，主族元素間的變化明顯，副族元素間的變化幅度略小。同一主族，從上到下，隨著電子層數(shù)的增多，電負(fù)性逐漸減小。副族元素從上到下的規(guī)律性不強(qiáng)。

注：元素的電負(fù)性不是固定不變的：例Fe3+

：1.9Fe2+

：1.8圖3電負(fù)性變化規(guī)律2.某A、B兩元素，其最外層電子構(gòu)型分別為3s23p4、3s23p5，請問原子半徑大的是______，電負(fù)性大的是

。1.電負(fù)性指元素原子在

的相對大小，用符號X表示；電負(fù)性最大的元素是_______。分子中吸引成鍵電子能力FAB練習(xí)請根據(jù)元素性質(zhì)的周期性正確填空。醫(yī)用化學(xué)元素周期表與元素周期律門捷列夫(1834-1907)，俄國化學(xué)家，發(fā)現(xiàn)元素周期性，提出按照原子量大小排列起來的元素，在性質(zhì)上呈現(xiàn)明顯的周期性。依照原子量，制作出世界上第一張?jiān)刂芷诒恚?jù)此預(yù)見了一些尚未發(fā)現(xiàn)的元素。其名著《化學(xué)原理》，在十九世紀(jì)后期和二十世紀(jì)初，被國際化學(xué)界公認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)著作。化學(xué)家小傳能級組與周期價電子組態(tài)與族元素分區(qū)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表一二三1869年門捷列夫(俄)創(chuàng)立了元素周期表

一、能級組與周期

周期

能級組序數(shù)特點(diǎn)原子序數(shù)元素?cái)?shù)序數(shù)所含能級填充電子數(shù)1特短周期1-2211s22短周期3-10822s2p8311-18833s3p84長周期19-361844s3d4p18537-541855s4d5p186特長周期55-863266s4f5d6p327不完全87-23未完77s5f23未填完周期數(shù)=電子層數(shù)=最高能級組數(shù)=主量子數(shù)

具有相同電子層數(shù)的元素排列在同一橫行,稱為周期。主族序數(shù)=最外層電子數(shù)的總和=ns電子數(shù)+np電子數(shù)

副族序數(shù)=外圍價電子數(shù)=ns電子數(shù)+(n-1)d電子數(shù)

族序主族副族符號IA-IIAIIIA-VIIIAIIIB-VIIIBIB-IIB價電子組態(tài)ns1-2ns2np1-6(n-1)d1-9ns1-2(n-1)d10ns1-2二、價電子組態(tài)與族將原子價層電子組態(tài)相似的元素排列為一個縱行,稱為族。有長短周期元素的各列為主族（A），稀有氣體為零族。僅有長周期元素的各列為副族（B），其中鐵、鈷、鎳三列合成為一族；稱為第Ⅷ族。三、元素分區(qū)

根據(jù)各元素原子電子層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，把長式周期表劃為s、p、d、ds、f五個區(qū)。ns1~2ns2np1~ns2np6（n-1）d1~9ns1~2（n-1）d10ns1~2例題1.已知下列元素的價層電子構(gòu)型，請判斷它們位于周期表的哪個周期？哪個族？哪個區(qū)？（1）3s23p5（2）3d54s2解：（1）∵電子層構(gòu)型為3s23p5，最高能級組為3，

∴在第三周期；價電子總數(shù)為7，故為VIIA族，p區(qū)，17號氯元素。解：（2）∵電子層構(gòu)型為3d5

4s2，最高能級組為4，

∴在第四周期；d軌道有未填滿電子，價電子總數(shù)為7，故為VIIB族，d區(qū)，為25號錳元素。問題：在周期表中元素性質(zhì)有何變化規(guī)律？為什么？原子半徑元素電負(fù)性元素基本性質(zhì)的周期性一二

原子半徑指原子在分子或晶體中表現(xiàn)的大小。1.共價半徑

同種元素共價單鍵鍵長的一半作為該元素的共價半徑。2.范德華半徑

不屬于同一分子的兩個最接近的原子核間距離的一半稱為原子的范德華半徑。3.金屬半徑

在金屬晶體中,把相鄰兩個原子的核間距離的一半作為該元素的金屬半徑。··一、原子半徑原子半徑在元素周期表中的大致變化規(guī)律大小一、原子半徑大小圖1原子半徑的變化規(guī)律圖一、原子半徑同一周期，從左到右，隨著Z的遞增，核對電子的引力增強(qiáng)，原子半徑逐漸減小。一、原子半徑同一主族，從上到下，隨著電子層數(shù)的增多，原子半徑逐漸增大。同一副族，從上到下，原子半徑總趨勢也是逐漸增大，但幅度略小。圖2原子半徑的變化規(guī)律圖大小大小電負(fù)性指元素原子在分子中吸引成鍵電子能力的相對大小，用符號X表示。

1932年，美國化學(xué)家鮑林提出了電負(fù)性的概念，用它作為衡量在化學(xué)鍵中原子吸引成鍵電子能力相對大小的尺度。

人為規(guī)定氟元素F的電負(fù)性為4.0。二、元素電負(fù)性電負(fù)性越大，表示元素原子在分子中吸電子的能力越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)；反之亦然。

電負(fù)性在2.0以上為非金屬元素，以下為金屬元素。萊納斯·卡爾·鮑林（1901－1994）

電負(fù)性最大的是：氟電負(fù)性變化規(guī)律二、元素電負(fù)性同一周期，從左到右，隨著Z的遞增，電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，主族元素間的變化明顯，副族元素間的變化幅度略小。二、元素電負(fù)性同一主族，從上到下，隨著電子層數(shù)的增多，電負(fù)性逐漸減小。副族元素從上到下的規(guī)律性不強(qiáng)。

注：元素的電負(fù)性不是固定不變的：例Fe3+

：1.9Fe2+

：1.8圖3電負(fù)性變化規(guī)律2.