人教版教學(xué)設(shè)計(jì)元素周期律備課資源10(編輯修改稿)
2025-07-14 15:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)即可決定一個(gè)特定原子軌道的能量大小、形狀和伸展方向。4．自旋量子數(shù)ms（決定電子的自旋方向）取值：+1/2或1/2（順時(shí)針或逆時(shí)針），用↑或↓表示。[講解]由上述可知，對(duì)原子核外每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)，須用四個(gè)量子數(shù)才能描述清楚。例如在n＝3軌道中的某一個(gè)電子，若只指出其n＝3，僅意味著該電子在第三電子層，顯然太籠統(tǒng)了。因?yàn)樵诘谌娮訉又锌梢杂泻芏嚯娮?，究竟描述的是哪一個(gè)電子就不滑楚了。但當(dāng)相應(yīng)的n，l，m值均已給出，那就非常明確。若該電子的n=3，l=1，m=0，ms=+1/2，這樣便可知此電子在第三電子層(M層)、p亞層、pz軌道，且以ms=+1/2代表的自旋方向運(yùn)動(dòng)。將電子層、電子亞層（分層）、原子軌道、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)同量子數(shù)之間的關(guān)系匯于下表。[例題] 習(xí)題188頁(yè) 第4題[練習(xí)] 習(xí)題188頁(yè) 第7題五、多電子原子軌道的能級(jí)[講解]氫原子軌道的能級(jí)只取決于主量子數(shù)，但對(duì)于多電子原子，電子不僅受到原子核的吸引而且還存在電子之間的排斥，使得原子軌道能級(jí)關(guān)系較為復(fù)雜。根據(jù)光譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定了原子軌道能量的高低，并將能量相近的能級(jí)劃為一組，稱(chēng)為能級(jí)組。1．近似能級(jí)圖：按原子軌道能量高低順序排列的圖2．能級(jí)組：能量相近的能級(jí)劃為一組能級(jí)組 周期7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1[講解]能級(jí)組內(nèi)各軌道能量相近，不同能級(jí)組之間能量差別較大。三層以上的電子層中出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象，對(duì)核外電子排布的影響很大。能級(jí)組的劃分是造成元素周期表中元素劃分為周期的本質(zhì)原因。3．相應(yīng)軌道能量比較（三種情況）（1）同電子層，不同亞層；（2）不同電子層，同類(lèi)型亞層；（3）同一能級(jí)組間不同軌道。[說(shuō)明]近似能級(jí)圖不是按原子軌道離核遠(yuǎn)近排序的。[作業(yè)] 習(xí)題188頁(yè) 第7題 第二節(jié) 原子中電子的排布（本節(jié)是該章的重點(diǎn)，是在近似能級(jí)圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)三個(gè)原理對(duì)電子進(jìn)行排布的，可以加強(qiáng)學(xué)生練習(xí)，以加深記憶。）[說(shuō)明]核外電子分布時(shí)，是分布在量子條件所允許的某一個(gè)狀態(tài)，還是任意分布在各種可能的狀態(tài)？占據(jù)不同能量狀態(tài)時(shí)有無(wú)一定的規(guī)律？根據(jù)光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對(duì)元素周期律的分析，得出核外電子排布的三個(gè)原則。一、基態(tài)原子中電子的排布原理1．能量最低原理 能量越低越穩(wěn)定。[講解]電子排布時(shí)總是優(yōu)先進(jìn)入能量最低的能級(jí)，可按能級(jí)圖依次填入。由于能級(jí)圖只是能量的高低順序，而非軌道離核遠(yuǎn)近順序，所以原子失電子順序與填充順序并不對(duì)應(yīng)，失電子按離核遠(yuǎn)近順序進(jìn)行。電子能否都進(jìn)入能量低的軌道？2．泡利不相容原理 （1）內(nèi)容：同一原子中沒(méi)有四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子，或，同一原子中沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子。（2）結(jié)論：（1）每一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最多只能容納一個(gè)電子；（2）每一個(gè)原子軌道最多只能容納2個(gè)自旋相反的電子；（3）可計(jì)算各亞層最多容納電子數(shù)（2，6，10，14）；（4）可計(jì)算各電子層最多容納電子數(shù)2n2。[例題]寫(xiě)出Be和Mg的電子排布式；用四個(gè)量子數(shù)表示Be的各能級(jí)上的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。[講解]寫(xiě)出C的電子排布式，并說(shuō)明p亞層上三個(gè)電子的分布情況。（3個(gè)電子的伸展方向各不相同，為什么？）3．洪德規(guī)則（洪特規(guī)則、等價(jià)軌道規(guī)則）（1）內(nèi)容：電子分布到能量相同的等價(jià)軌道時(shí)，總是盡先以自旋相同的方向，單獨(dú)占據(jù)能量相同的軌道。（或在等價(jià)軌道中，自旋相同的單電子越多，體系就越穩(wěn)定。）[講解]兩個(gè)電子在同一軌道，之間存在的排斥力比分散在不同軌道時(shí)的排斥力大，為使能量最低，分占不同軌道。（2）特例：等價(jià)軌道全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn)或全空的狀態(tài)比較穩(wěn)定。[講解]舉例說(shuō)明。根據(jù)原子軌道的近似能級(jí)圖及核外電子排布的三條基本原則，可以得到任何—個(gè)元素基態(tài)原子的電子排布。電子在核外的誹布情況，常稱(chēng)為電子層構(gòu)型或電子層結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)電子構(gòu)型。通常表示電子構(gòu)型有兩種方法，一種是軌道表示法，它用一個(gè)圓圈或一個(gè)小方格表示一個(gè)原子軌道，在它們的下面或上面注明該軌道的能級(jí)，用向上或向下的箭頭表示電子的自旋狀態(tài)。例如：另一種表示電子構(gòu)型的方法是在亞層(能級(jí))符號(hào)的右上角用數(shù)字注明排列的電子數(shù)，例如3s2p3d5等。[練習(xí)]分別用軌道表示式和電子排布式表示鎂、硫、鉻、銅的電子結(jié)構(gòu)。Mg:: 1s 2s 2p 3s
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