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课件网) 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 能层与能级 1.能层：原子核外电子是分层排布的，根据电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层。 2.能级：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，不同能量的电子分成不同的能级。 3.能层中各能级的能量关系 (1)能层或能级的能量关系 (2)不同能层不同能级的能量高低顺序(存在能级交错)：ns＜(n－2)f＜(n－1)d ＜np。 基态与激发态 原子光谱 1.基态原子与激发态原子 (1)基态原子：处于最低能量状态的原子。 (2)激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态 原子。 2.原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 3.基态原子与激发态原子的关系 4.光谱的成因及分类 关于电子跃迁的注意事项 (1)电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量；反之，将吸收能量。光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式。 (2)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学 变化。 (3)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。 (4)光谱分析：在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。 构造原理与电子排布式 1.构造原理 (1)以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数的递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 (2)示意图： (3)能级交错：随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 从第三能层开始出现能级交错排列的顺序为ns→(n－2)f→(n－1)d→np。 2.电子排布式 (1)概念：将能级上所排布的电子数标注在该能级符号右上角，并按照能层由低到高的顺序排列的式子。 (2)电子排布式的表示方法 (以Al原子为例) (3)书写规则 ①一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理顺序书写，如钪(Sc)的电子排布式中最后两个能级应为3d14s2，不应写成4s23d1。 ②特例：有些过渡金属元素基态原子的电子排布式不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布式分别为3d54s1和3d104s1。 (4)类型(以基态26Fe原子为例) 类型 基态26Fe原子 电子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2 简化电子排布式 [Ar]代表Ar的核外电子排布式，即用[Ar]代替1s22s22p63s23p6。Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2 价层电子排布式 将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。Fe的价层电子排布式为3d64s2 电子云与原子轨道 1.电子云 电子云是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。为表示电子云轮廓的形状，我们常使用电子云轮廓图。 (1)s电子云轮廓图呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 (2)p电子云轮廓图是哑铃状的，且相互垂直。 2.原子轨道 (1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (2)不同能层的能级、原子轨道 能级 原子轨 道数 原子轨 道名称 原子轨道的形状和取向 形状 取向 ns 1 ns 球形 — 相互垂直 …… …… np 3 npx、npy、npz 哑铃形 nd 5 …… …… nf 7 …… …… …… …… …… …… …… ①能层的原子轨道数目：n2 ②相同能层不同能级的能量高低：E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)…… ③不同能层，同一类能级能量高低：E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)…… ④同一能层同一能级原子轨道的能量相同。 不同能层中的p能级都有3个原子轨道，分别以px、py、pz表示，形状相似，但不同能层中的p能级的原子轨道的半径不同。在同一能层中px、py、pz的能量相同。 泡 ... ...
