高中化学 《原子结构》课件6 鲁科版必修2.ppt

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1、第七章原子结构（2）四、多电子原子结构与元素周期律1多电子原子轨道的能级次序2屏蔽效应和钻穿效应3核外电子排布与元素周期律五、元素某些基本性质的周期性变化规律1原子半径核离子半径2电离能核亲合能3电负性四个量子数和电子运动状态主量子数n角量子数l磁量子数m自旋磁量子数ms电子运动状态数取值取值能级符号取值原子轨道取值符号符号总数101s01s1±1/22202s02s4±1/2812p02pz±1/2±12px±1/22py±1/2l=0,1,2,……,(n-1);m=0,±1,±2,……,±l氢原子中单电子的轨道能级图1s2s,2p3

2、s,3p,3dE能层、能级、轨道四、多电子原子结构与元素周期律轨道能量(屏蔽效应、钻穿效应)电子排布(Pauli原理、能量最低原理、Hund规则)元素周期律(原子半径、电离能、电子亲合能、电负性)能级分裂：n同，l不同，如：E3sE3pE3d能级交错：n,l均不同，E4sE3d(Z21)多电子原子轨道的能级次序吸引与排斥有效核电荷：Ze=Z-（称屏蔽常数）Slater规则：(1)分组；(2)外层=0；(3)同组=0.35；(4)邻组=0.85(s,p),1.00(d,f)；(5)内组=0.85(s,p),1.00(d,f)[例]求碳原

3、子的2p电子的屏蔽常数C:1s22s2sp2=30.35+20.85=2.75Ze=Z-=6-2.75=3.25能级除取决于主量子数n外，还与角量子数l等有关。屏蔽效应(Shielding)：电子作为客体有效核电荷n相同,l不同l越小在离核近的地方发现的几率越大受其他电子的屏蔽越小受核的吸引越强能级分裂能级序：sE3d电子排布Pauli不相容原理每个原子轨道中最多只能排布两个自旋相反的电子能量最低原理Hund规则电子分布

4、在角量子数l相同的简并轨道上时，总是尽可能分占不同的轨道，且自旋平行。(全满、半满和全空)21号元素1s22s22p63s23p64s23d1(全空时，先填s,钻穿效应)1s22s22p63s23p63d14s2(填充后，由于d的屏蔽，使得s轨道能量升高)Sc[Ar]3d14s2失去电子时，先失去4s2电子，然后失去3d1电子。40号元素1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d2(全空时，先填s,penetrate)1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2(填充后，由于d的屏蔽，s↑)Zr[Kr]4d25s2[例]

5、五、元素某些基本性质的周期性变化规律元素周期表(1-18族)周期数=电子层数(主量子数n，7个)族数=最外层电子数(主族，8个)=外围电子数(副族，10个)价电子构型与价电子数s区,(ns)1-2;p区,(ns)2(np)x;d区,(n-1)s1-2ndx电子排布的周期性决定了元素性质的周期性原子半径和离子半径减小增大主族原子半径图：原子半径图：原子半径半充满和全充满时，原子半径大离子半径阳离子和阴离子与其母原子的相对大小电离能气态原子气态正离子(需要的能量)增减电离能数据失去p电子，易P轨道半满，稳定趋势电离能：图电离能：图Cl(g)+e=Cl-(g)

6、Ho=-349kJ/molEea=-Ho=349kJ/mol（释放能量）增减电子亲合能：s轨道满，稳定p轨道半满，稳定分子中的原子对于成键电子吸引能力相对大小的量度。电负性：增减电负性数据小结原子的核外电子排布和元素周期表1.Bohr模型和量子论2.微观粒子的波粒二象性3.波函数和电子云1）四个量子数2）电子云径向分布图3）波函数角度分布图4）多电子原子的核外电子排布元素周期表及元素周期律①原子半径②电负性