一、人類對原子結構的認識1．原子的構成

構成原子的基本微粒有

、

和

，原子呈中性的原因是核內質子所帶正電荷數與核外電子所帶負電荷數相等。質子中子電子2．原子結構的有核模型1911年，英國物理學家

通過

實驗提出。盧瑟福認為原子的質量主要集中在

上，電子在

空間做高速運動。盧瑟福α粒子的散射原子核原子核外3．玻爾原子結構模型1913年，丹麥物理學家

研究了

后提出。(1)原子核外電子在一系列

上運動，既不

，也不

；(2)不同的原子軌道具有不同的能量，原子軌道的能量變化是不連續的；(3)原子核外電子可以在能量不同的軌道上發生躍遷。玻爾氫原子光譜穩定的軌道放出能量吸收能量4．電子云模型科學家采用統計學來描述電子在核外某一區域出現的機會，電子在原子核外空間出現的機會是有規律的。如氫原子的核外電子，當處于能量最低狀態時(簡稱基態)，電子主要在

的球形區域內運動。運動區域距離核近，電子出現的機會

；運動區域距離核遠，電子出現的機會

。原子核周圍大小二、原子核外電子的運動特征1．電子層多電子原子的核外電子的能量

，人們根據差異和

的不同，可將核外電子分成不同的

。原子中由里向外的電子層數n可依次取1、2、3、4、5等正整數，對應的電子層符號分別為

等。不同電子能量主要運動區域電子層K、L、M、N、O2．原子軌道(1)概念：指量子力學描述電子在原子核外空間運動的主要區域。(2)分類：處于同一電子層的原子核外電子，也可以在不同類型的原子軌道上運動。s軌道呈

，只有

個軌道；p軌道呈

，包括

3個軌道；d軌道包括

個軌道；f軌道包括

個軌道。球形1紡錘形cpx、py、pz

75(3)電子填充規律：多電子原子中，電子填充原子軌道時，按照能量

的順序填充。原子軌道能量的高低存在如下規律：①處于相同電子層的原子軌道能量的高低：

。②形狀相同的原子軌道能量的高低：

。③電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等，如

(其他合理均可)軌道的能量相等。由低到ns<np<nd<nf1s<2s<3s<4s……2px、2py、2pz高(4)自旋運動：原子核外電子有兩種“自旋”運動狀態，通常用

和

表示。↑↓三、原子核外電子的排布1．能量最低原理原子核外電子先占據

的軌道，然后依次進入

的軌道，這樣使整個原子處于

的能量狀態。2．泡利不相容原理一個原子軌道上最多容納

個電子，且自旋方向

。能量低能量較高最低相反兩3．洪特規則當電子排布在

的

軌道時，總是優先

，而且自旋方向

。4．基態原子核外電子排布的軌道順序1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d……。能量相同不同分占不同軌道相同5．描述方式(1)電子排布式：氧原子的電子排布式1s22s22p4。(2)軌道表示式：氧原子的軌道表示式↑↓↑↓↑↓↑↑2p2s1s。答案：(2)1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1↑↓↑↓↑↑2p2s1s(3)1．填空題(1)鈉原子的原子結構示意圖__________________。(2)鉀原子的電子排布式______________________。(3)碳原子的軌道表示式______________________。3．連線題：將下列電子排布式與相應元素連接起來。A．1s22s22p63s1

①MgB．1s22s22p63s23p63d64s2 ②BrC．[Ne]3s2

③NaD．[Ar]3d104s24p5

④Fe答案：A—③，B—④，C—①，D—②4．某元素原子序數為33，請回答：(1)此元素原子的質子總數是________，有________個電子。(2)有________個電子層，______個原子軌道。(3)它的電子排布式為________________________，軌道表示式為____________________________。3d↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓4s↑↑↑4p答案：(1)33

33

(2)4

18(3)1s22s22p63s23p63d104s24p3[Ar]1．電子層與原子軌道類型的關系第n電子層中有n種類型原子軌道，如K層有s軌道，L層有s、p軌道，M層有s、p、d軌道。2．各原子軌道類型與原子軌道數的關系s、p、d、f軌道分別有1、3、5、7個軌道。3．電子層、原子軌道、電子數關系電子層一二三四…符號KLMN…原子軌道1s2s2p3s3p3d4s4p4d…最多電子數22

62610261014…4．各原子軌道能量高低1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p……，原子軌道能量高低即為核外電子排布軌道順序。[例1]下列有關電子云和原子軌道的說法正確的是(

)A．原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云B．s軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內運動C．p軌道呈紡錘形，隨著電子層的增加，p原子軌道也在增多D．與s電子原子軌道相同，p電子原子軌道的平均半徑隨電子層的增大而增大[答案]

D1．能量最低原理原子核外電子總是優先占有能量低的軌道，然后依次進入能量高的軌道，這樣使整個原子處于能量最低的狀態。2．泡利原理每個原子軌道上最多只能容納兩個自旋方向相反的電子。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。↓↑2s↑↑2s3．洪特規則(1)基態原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態相同，這樣整個原子的能量最低。如2p3的電子排布為