(共35张PPT)
原子结构（第三课时）
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的
运动状态
核外电子的
排布规律
表示方法
原子
光谱
能量
量子化
能层
能级
原子结构示意图
构造原理
电子排布式
新的问题
不同能级中最多可容纳电子数为什么不同？
能级
s
p
d
f
最多可容纳电子数
2
6
10
14
原子结构理论的发展III
如何表示核外电子的运动状态？
原子结构理论的发展III
核外电子的运动特点
运动特点
宏观物体
核外电子
质量
很大
很小
位置
可测
不可以同时测定
速度
可测
轨迹
可以描述
不能准确描述
原子结构理论的发展III
核外电子的运动特点
运动特点
宏观物体
核外电子
质量
很大
很小
位置
可测
不可以同时测定
速度
可测
轨迹
可以描述
不能准确描述
原子结构理论的发展III
薛定谔方程
1926年奥地利物理学家薛定谔提出：可以用一个数学方程描述核外电子的运动状态，为近代量子力学奠定了理论基础。
薛定谔
原子结构理论的发展III
核外电子的运动特点
量子力学指出：一定空间运动状态的电子并不在玻尔假设的线性轨道上运动，而是在核外空间各处都可以出现，只是出现的概率不同。
原子结构理论的发展III
核外电子运动空间的不确定性与概率
原子结构理论的发展III
概率密度分布图与电子云图
左图是氢原子1s电子的概率密度分布图。
小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。
原子结构理论的发展III
概率密度分布图与电子云图
原子结构理论的发展III
概率与概率密度
概率密度
＝
原子结构理论的发展III
概率密度分布图与电子云图
氢原子1s电子的电子云图
原子结构理论的发展III
电子云图与电子云轮廓图
1s电子的电子云轮廓图绘制过程
将出现概率90%的空间圈出来
原子结构理论的发展III
相同原子的s电子的电子云轮廓图
你能发现什么规律？
原子结构理论的发展III
相同原子的s电子的电子云轮廓图
不同能级s电子的电子云形状一致，均为球形。
原子结构理论的发展III
相同原子的s电子的电子云轮廓图
能层越高，s电子的电子云半径越大。
原子结构理论的发展III
2py电子云
原子结构理论的发展III
px、py、pz的电子云轮廓图
原子结构理论的发展III
px、py、pz的电子云轮廓图
原子结构理论的发展III
原子轨道
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。
原子结构理论的发展III
不同能级中的原子轨道数量
请填写下表，并预测d、f能级中的原子轨道数量。
能级
s
p
d
f
最多可容纳电子数
2
6
10
14
原子轨道数
单轨道容纳电子数
原子结构理论的发展III
不同能级中的原子轨道数量
请填写下表，并预测d、f能级中的原子轨道数量。
能级
s
p
d
f
最多可容纳电子数
2
6
10
14
原子轨道数
1
3
5
7
单轨道容纳电子数
2
2
2
2
小结
请整理能层、能级和原子轨道之间的关系，并填表。
能层
能级
原子
轨道数
原子轨道符号
电子云轮廓图
形状
取向
K
1s
——
L
2s
——
2p
M
3s
——
3p
3d
——
——
——
小结
请整理能层、能级和原子轨道之间的关系，并填表。
能层
能级
原子
轨道数
原子轨道符号
电子云轮廓图
形状
取向
K
1s
1
1s
球形
——
L
2s
1
2s
球形
——
2p
3
2px、2py、2pz
哑铃形
相互垂直
M
3s
1
3s
球形
——
3p
3
3px、3py、3pz
哑铃形
相互垂直
3d
5
——
——
——
新的问题
每个原子轨道中最多可容纳两个电子，那么这两个电子的运动状态有什么差异呢？
原子结构理论的发展IV
钠原子光谱实验
原子结构理论的发展IV
氢原子光谱实验
原子结构理论的发展IV
斯特恩-盖拉赫实验
原子结构理论的发展IV
斯特恩-盖拉赫实验
原子结构理论的发展IV
电子自旋
1925年，乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出假设：
电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋。
原子结构理论的发展IV
电子自旋
电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头（
“↑”“↓”
）表示自旋相反的电子。
总结
（1）核外电子在原子核外的运动空间具有不确定性
（2）核外电子在原子轨道中运动，可用电子云表示
（3）核外电子在原子核外的运动包括空间运动和电子自旋
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的
运动状态
核外电子的
排布规律
表示方法
原子
光谱
能量
量子化
能层
能级
原子轨道
电子自旋
原子结构示意图
构造原理
电子排布式
新的问题
（1）核外电子在原子轨道中按照什么规律排布？
（2）核外电子在原子轨道中的排布应该如何表示？(共48张PPT)
原子结构（第四课时）
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的
运动状态
核外电子的
排布规律
表示方法
原子
光谱
能量
量子化
能层
能级
原子轨道
电子自旋
原子结构示意图
构造原理
电子排布式
新的问题
（1）核外电子在原子轨道中按照什么规律排布？
（2）核外电子在原子轨道中的排布应该如何表示？
原子的轨道表示式
常用轨道表示式研究原子的核外电子在原子轨道中的排布。
↑↓
1s
2s
2p
3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
1s22s22p63s1
Na
原子的轨道表示式
↑↓
1s
2s
2p
3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
用方框表示原子轨道。
当出现简并轨道时，代表这些轨道的方框相连。
在方框的下方用能级符号表示轨道所属能级。
常用轨道表示式研究原子的核外电子在原子轨道中的排布。
原子的轨道表示式
↑↓
1s
2s
2p
3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
各轨道按照离核由近到远，从左到右依次排列。
常用轨道表示式研究原子的核外电子在原子轨道中的排布。
↑↓
1s
2s
2p
3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
用箭头表示处于特定自旋方向的电子。
原子的轨道表示式
常用轨道表示式研究原子的核外电子在原子轨道中的排布。
练一练
请写出基态氢原子的轨道表示式。
请写出基态氢原子的轨道表示式。
↑
1s
H
↓
1s
H
练一练
或
请写出基态氦原子可能的轨道表示式。
核外电子在原子轨道中的排布规律
请写出基态氦原子可能的轨道表示式。
核外电子在原子轨道中的排布规律
↑↓
1s
He
↑↑
1s
He
或
【排布规律I】泡利原理
核外电子在原子轨道中的排布规律
1925年，泡利根据多电子原子的原子光谱正式提出泡利原理：
基态原子中的同一个原子轨道内最多填充两个电子，且二者的自旋方向相反。
请写出基态氦原子的轨道表示式。
核外电子在原子轨道中的排布规律
↑↓
1s
He
请写出Li、Be、B的轨道表示式。
练一练
请写出Li、Be、B的轨道表示式。
Li
1s
↑↓
↑
2s
Be
1s
↑↓
↑↓
2s
B
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
练一练
请写出基态碳原子可能的轨道表示式。
核外电子在原子轨道中的排布规律
请写出基态碳原子可能的轨道表示式。
核外电子在原子轨道中的排布规律
②
C
1s
↑↑
↑↓
↑↓
2s
2p
①
C
1s
↑↓
↑↓
↑↓
2s
2p
2p
③
C
↑
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
④
C
↓
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
【排布规律II】洪特规则
核外电子在原子轨道中的排布规律
1925年，洪特根据多电子原子的原子光谱正式提出洪特规则：
基态原子中，填入简并轨道的电子总是优先以自旋平行的方式分别占据不同轨道。
请写出基态碳原子可能的轨道表示式。
核外电子在原子轨道中的排布规律
②
C
1s
↑↑
↑↓
↑↓
2s
2p
①
C
1s
↑↓
↑↓
↑↓
2s
2p
2p
③
C
↑
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
④
C
↓
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
√
请写出7～24号元素原子的轨道表示式。
练一练
请写出7～24号元素原子的轨道表示式。
1s
↑
↑↓
↑↓
↑
↑
2s
2p
N
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑
↑
2s
2p
O
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
2s
2p
F
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
2s
2p
Ne
↑↓
1s
2s
2p
3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
↑↓
1s
2s
2p
3s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Mg
练一练
请写出7～24号元素原子的轨道表示式。
↑↓
1s
2s
2p
3s
3p
↑↓
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Al
↑↓
1s
2s
2p
3s
3p
↑↓
↑↓
↑
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Si
↑↓
1s
2s
2p
3s
3p
↑↓
↑↓
↑
↑
↑
↑↓
↑↓
↑↓
P
练一练
请写出7～24号元素原子的轨道表示式。
↑↓
1s
2s
2p
3s
3p
↑↓
↑↓
↑↓
↑
↑
↑↓
↑↓
↑↓
S
↑↓
1s
2s
2p
3s
3p
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Cl
↑↓
1s
2s
2p
3s
3p
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Ar
练一练
请写出7～24号元素原子的轨道表示式。
↑↓
1s
2s
2p
3s
3p
4s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
K
↑
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Ca
↑↓
1s
2s
2p
3s
3p
4s
练一练
请写出7～24号元素原子的轨道表示式。
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
↑↓
Sc
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
↑
↑↓
Ti
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
↑
↑
↑↓
V
练一练
请写出7～24号元素原子的轨道表示式。
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Cr
↑
↑
↑
↑
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
Cr
↑
↑
↑
↑
↑
练一练
洪特规则特例
核外电子在原子轨道中的排布规律
光谱实验发现，能量相同的简并轨道在全满、半满和全空条件时，体系能量较低，原子较稳定。
洪特规则特例
核外电子在原子轨道中的排布规律
3d
4s
↑↓
Cr
↑
↑
↑
↑
3d
4s
↑
Cr
↑
↑
↑
↑
↑
只有一组全满的简并轨道
有两组半满
的简并轨道
请写出29Cu的价层电子的轨道表示式。
练一练
Cu的价层电子排布式：
3d104s1
请写出29Cu的价层电子的轨道表示式。
3d
4s
↑
Cu
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
练一练
【排布规则III】能量最低原理
核外电子在原子轨道中的排布规律
在构建基态原子时，电子将尽可能占据能量最低的原子轨道，使原子的整体能量最低。
能量最低原理的补充
核外电子在原子轨道中的排布规律
实际上，整个原子的能量是由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。
能量最低原理的补充
核外电子在原子轨道中的排布规律
但当相邻能级能量差别不大时，有1～2个电子填入能量稍高的能级可能反而降低电子排斥能，进而使原子整体能量最低。例如所有副族元素的基态原子。
核外电子在原子轨道中的排布规律
①
泡利原理
②
洪特规则
③
能量最低原理
（2）为什么基态氮原子的轨道表示式是
而不是
？
想一想
（1）为什么基态氦原子的电子排布是1s2而非1s12s1？
（3）为什么基态K和Ca的价电子排布式是4s1和4s2，而不是
3d1和3d2？
1s
↑
↑↓
↑↓
↑
↑
2s
2p
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑
2s
2p
（1）为什么基态氦原子的电子排布是1s2而非1s12s1？
不满足能量最低原理
想一想
（2）为什么基态氮原子的轨道表示式是
而不是
？
不满足洪特规则
1s
↑
↑↓
↑↓
↑
↑
2s
2p
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑
2s
2p
想一想
（3）为什么基态K和Ca的价电子排布式是4s1和4s2，而不是
3d1和3d2？
不满足构造原理
想一想
练一练
1s
↑
↑↑
↑↓
2s
2p
A
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
B
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑
2s
2p
C
1s
↑
↑↓
↑
↑
↑
2s
2p
D
（1）以下原子不属于基态原子的是（
）
（1）以下原子不属于基态原子的是（ACD）
1s
↑
↑↑
↑↓
2s
2p
A
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
B
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑
2s
2p
C
1s
↑
↑↓
↑
↑
↑
2s
2p
D
不满足泡利原理
基态原子
不满足洪特规则
不满足构造原理
练一练
（2）以下锂原子的轨道表示式表示的状态中，能量最高
的是（
），能量最低的是（
）
1s
↑
↑↓
2s
2p
A
1s
↑
↑↓
2s
2p
B
1s
↑↓
↑
2s
2p
C
1s
↑↓
↑
2s
2p
D
练一练
1s
↑
↑↓
2s
2p
A
1s
↑
↑↓
2s
2p
B
1s
↑↓
↑
2s
2p
C
1s
↑↓
↑
2s
2p
D
基态原子
1个电子1s→2s
还有1个电子1s→2p
1个电子1s→2s
2个电子1s→2p
（2）以下锂原子的轨道表示式表示的状态中，能量最高
的是（
C
），能量最低的是（
D
）
练一练
（3）轨道表示式可以表示原子或离子的核外电子排布。
请写出Fe2+、Fe3+的轨道表示式。
练一练
（3）轨道表示式可以表示原子或离子的核外电子排布。
请写出Fe2+、Fe3+的轨道表示式。
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Fe
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Fe2+
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Fe3+
↑↓
↑
↑
↑
↑
↑↓
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
练一练
（3）轨道表示式可以表示原子或离子的核外电子排布。
请写出Fe2+、Fe3+的轨道表示式。
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Fe
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Fe2+
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
Fe3+
↑↓
↑
↑
↑
↑
↑↓
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
1s
2s
2p
3s
3p
3d
1s
2s
2p
3s
3p
3d
练一练
（1）核外电子排布三个规律：泡利原理、洪特规则、
能量最低原理。
（2）轨道表示式可以表示原子核外电子的排布和运动
状态，同时可以判断原子处于基态或是激发态。
总结
能量最低原理
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的
运动状态
核外电子的
排布规律
表示方法
原子
光谱
能量
量子化
能层
能级
原子轨道
电子自旋
原子结构示意图
构造原理
电子排布式
泡利原理
洪特规则
轨道表示式
新的问题
结构决定性质！(共52张PPT)
原子结构（第二课时）
？
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的
运动状态
核外电子的
排布规律
表示方法
原子
光谱
能量
量子化
能层
能级
原子结构示意图
新的问题
（1）核外电子在能级中依据什么规律排布？
（2）核外电子在能级中的排布又可以如何表示？
回顾：核外电子在能层中的排布规律
回顾：核外电子在能层中的排布规律
(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，
然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层。
(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
(3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时
不能超过2个电子)。
任务一
请画出1～18号元素的原子结构示意图。结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。
任务一
讨论
结合H、He的原子结构示意图可知，电子首先填入
能量最低的1s能级，直至将该能级填满。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
填充电子数
2
讨论
2.
对于Li和Be，当1s能级填满之后，电子优先填入
能量较低的2s能级，直至填满。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
填充电子数
2
2
讨论
3.
对于B至Ne元素，在1s、2s能级填满后，电子填入
2p能级，直至2p能级填满。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
填充电子数
2
2
6
讨论
4.
对于Na至Ar元素，电子首先填入3s能级。填满后，
继续填入3p能级，直至3p能级填满。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
填充电子数
2
2
6
2
6
小结
核外电子在能级中的排布顺序：
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
填充电子数
2
2
6
2
6
1s
→
2s
→
2p
→
3s
→
3p
任务二
根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。
任务二
根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。
+19
2
8
9
+19
2
8
8
1
任务二
最外层电子数不能多于8
根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。
+19
2
8
9
+19
2
8
8
1
任务二
根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。
。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
填充电子数
2
2
6
2
6
1
任务二
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
填充电子数
2
2
6
2
6
1
核外电子在能级中的排布顺序：
1s
→
2s
→
2p
→
3s
→
3p
→
4s
任务二
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
填充电子数
2
2
6
2
6
2
当4s能级填满后，下一个电子应该填充在哪个能级？
任务二
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
填充电子数
2
2
6
2
6
2
当4s能级填满后，下一个电子应该填充在哪个能级？
1s
→
2s
→
2p
→
3s
→
3p
→
4s
→
3d
电子在能级中的排布规律
随核电荷数增大，电子并不总是填满一个能层后再填入下一个能层，这种现象称为能级交错。
能级交错
3p
→
4s
→
3d
核外电子在能级中的排布顺序：
电子在能级中的排布规律
能级交错
K、Ca的光谱学实验均表明，二者最外层填充的电子均在4s能级。
电子在能级中的排布规律
能级交错
这种能级交错在核外电子排布中非常普遍：
ns
→
(n-2)f
→
(n-1)d
→
np
电子在能级中的排布规律
构造原理
以光谱学事实为基础，从1s能级开始，随核电荷数递增，新增的电子填入能级的顺序称为构造原理。
电子在能级中的排布规律
构造原理示意图
练习
请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。
练一练
请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。
第一步
根据构造原理列出能级排布的顺序
能级排布顺序
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d
4p
填充电子数
练一练
请根据构造原理分析25Mn的核外电子在能级中的排布。
第一步
根据构造原理列出能级排布的顺序
第二步
将核外电子依次填入其中
能级排布顺序
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d
4p
填充电子数
2
2
6
2
6
2
5
电子在能级中的排布规律
构造原理的补充说明
作为一个理论模型，构造原理具有一定的局限性。对于个别特殊的过渡元素核外电子的排布并不适用。
电子在能级中的排布规律
构造原理的补充说明
能级排布顺序
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d
4p
填充电子数
2
2
6
2
6
1
5
能级排布顺序
1s
2s
2p
3s
3p
4s
3d
4p
填充电子数
2
2
6
2
6
1
10
24Cr的核外电子在能级中的排布：
29Cu的核外电子在能级中的排布：
新的问题
（1）核外电子在能级中依据什么规律排布？
（2）核外电子在能级中的排布又可以如何表示？
核外电子在能级中排布的表示方法
核外电子的电子排布式
常用电子排布式表示原子的核外电子在能级中的排布。
例如，
H的电子排布式：1s1
Li的电子排布式：1s22s1
核外电子在能级中排布的表示方法
核外电子的电子排布式
例如，
H的电子排布式：1s1
Li的电子排布式：1s22s1
从左到右，能级按照离原子核由近到远依次排列。
在能级符号右上角用数字表示该能级填充的电子数。
常用电子排布式表示原子的核外电子在能级中的排布。
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。
练一练
Ne
1s22s22p6
F
1s22s22p5
O
1s22s22p4
N
1s22s22p3
C
1s22s22p2
B
1s22s22p1
Be
1s22s2
Li
1s22s1
He
1s2
H
1s1
练一练
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。
Ca
1s22s22p63s23p64s2
K
1s22s22p63s23p64s1
Ar
1s22s22p63s23p6
Cl
1s22s22p63s23p5
S
1s22s22p63s23p4
P
1s22s22p63s23p3
Si
1s22s22p63s23p2
Al
1s22s22p63s23p1
Mg
1s22s22p63s2
Na
1s22s22p63s1
练一练
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。
Zn
1s22s22p63s23p63d104s2
Cu
1s22s22p63s23p63d104s1
Ni
1s22s22p63s23p63d84s2
Co
1s22s22p63s23p63d74s2
Fe
1s22s22p63s23p63d64s2
Mn
1s22s22p63s23p63d54s2
Cr
1s22s22p63s23p63d54s1
V
1s22s22p63s23p63d34s2
Ti
1s22s22p63s23p63d24s2
Sc
1s22s22p63s23p63d14s2
练一练
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。
Kr
1s22s22p63s23p63d104s24p6
Br
1s22s22p63s23p63d104s24p5
As
1s22s22p63s23p63d104s24p3
Ge
1s22s22p63s23p63d104s24p2
Ga
1s22s22p63s23p63d104s24p1
Se
1s22s22p63s23p63d104s24p4
练一练
请根据构造原理，写出1～36号元素原子的电子排布式。
想一想
（1）请写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的
原子的最外层电子排布式，并写出除氦外其他
元素原子的排布通式。
ns2np6
2He
1s2
10Ne
2s22p6
18Ar
3s23p6
36Kr
4s24p6
想一想
（1）请写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的
原子的最外层电子排布式，并写出除氦外其他
元素原子的排布通式。
2He
1s2
10Ne
2s22p6
18Ar
3s23p6
36Kr
4s24p6
54Xe
5s25p6
86Rn
6s26p6
ns2np6
想一想
（1）请写出稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡的
原子的最外层电子排布式，并写出除氦外其他
元素原子的排布通式。
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成
[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式
写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。
分析该表示方法的优点。
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成
[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式
写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。
分析该表示方法的优点。
[Ne]表示的是Ne的核外电子排布，也称为原子实。
Na
1s22s22p63s1
Na
[Ne]3s1
这种原子的核外电子排布的表示方法叫做简化电子排布式。
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成
[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式
写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。
分析该表示方法的优点。
原子实表示的电子称为内层电子，通常不参与成键。
原子实外的电子称为价层电子，决定元素的化学性质。
Na
1s22s22p63s1
Na
[Ne]3s1
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成
[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式
写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。
分析该表示方法的优点。
Na的电子排布式
1s22s22p63s1
Na的简化电子排布式
[Ne]3s1
想一想
Na的价层电子排布式
3s1
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成
[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式
写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。
分析该表示方法的优点。
8O
[He]2s22p4
14Si
[Ne]3s23p2
22Ti
[Ar]3d24s2
稀有气体的原子序数非常重要！
想一想
（2）电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可以写成
[Ne]3s1。请你分析[Ne]表达的含义，并仿照该式
写出8O、14Si和22Ti的简化电子排布式。
分析该表示方法的优点。
想一想
（3）电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，
试写出Na+、Cl-和Fe2+的电子排布式。
想一想
（3）电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，
试写出Na+、Cl-和Fe2+的电子排布式。
Na+
1s22s22p6
Cl-
1s22s22p63s23p6
Na
1s22s22p63s1
Cl
1s22s22p63s23p5
想一想
（3）电子排布式也可以用于表示离子的核外电子排布，
试写出Na+、Cl-和Fe2+的电子排布式。
Fe
1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+
1s22s22p63s23p63d6
Fe2+
[Ar]3d6
想一想
总结
（1）可以用构造原理分析原子的核外电子在能级中的
填充顺序
（2）原子的核外电子在能级中的排布可以用电子排布式
表示
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的
运动状态
核外电子的
排布规律
表示方法
原子
光谱
能量
量子化
能层
能级
原子结构示意图
构造原理
电子排布式
新的问题
不同能级中最多可容纳电子数为什么不同？
能级
s
p
d
f
最多可容纳电子数
2
6
10
14(共51张PPT)
原子结构（第一课时）
想一想
请以钠原子为例，谈谈你对原子结构的认识。
请以钠原子为例，谈谈你对原子结构的认识。
钠的原子结构示意图
想一想
请以钠原子为例，谈谈你对原子结构的认识。
钠的原子结构示意图
想一想
新的问题
问题1
研究核外电子排布的实验依据是什么？
研究原子结构的方法——原子光谱
一些生活中的光现象
霓虹灯
激光
研究原子结构的方法——原子光谱
光谱与可见光光谱
光谱：
按照一定能量次序排列的光带。
可见光光谱：
可以被人眼观察的光带。
研究原子结构的方法——原子光谱
氢原子光谱
研究原子结构的方法——原子光谱
能量的量子化
位置和能量是连续的
研究原子结构的方法——原子光谱
能量的量子化
位置和能量是连续的
?E
研究原子结构的方法——原子光谱
能量的量子化
位置和能量是连续的
位置和能量是不连续的
?E
研究原子结构的方法——原子光谱
能量的量子化
位置和能量是不连续的
位置和能量是连续的
?E1
?E2
?E3
?E4
研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
基态
K
L
M
N
基态氢原子：
处于能量最低状态的氢原子。
研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
激发态
K
L
M
N
能量
基态原子吸收能量，其中的电子会发生跃迁，由于电子跃迁，原子处于比基态能量高的状态，形成激发态原子。
研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
不同原子的电子发生跃迁时可以吸收不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子吸收光谱。
锂、氦、汞的吸收光谱
研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
能量
K
L
M
N
当电子从较高能量的状态跃迁至较低能量的状态，乃至基态时，会释放能量。
研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
光
K
L
M
N
光是电子跃迁释放能量的重要形式之一。
研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
不同原子的电子发生跃迁时可以发射不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子的发射光谱。
锂、氦、汞的发射光谱
研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱
各种原子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。
锂、氦、汞的吸收光谱
锂、氦、汞的发射光谱
研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的应用（1）——发现新元素
He
氦
研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的应用（2）——检验元素
不同元素的焰色试验
研究原子结构的方法——原子光谱
烟火
新的问题
问题2
核外电子有什么运动特点和排布规律？
原子结构理论的发展
I
氢原子光谱实验
原子结构理论的发展
I
玻尔模型
电子只能在原子核外具有特定能量的“壳层”中运动。
原子结构理论的发展
I
能层
所谓能层，就是电子层。
任务一
认识能层
请填写下表，并将各能层按能量由低到高排序。
能层
一
二
三
四
五
六
七
符号
最多可容纳电子数
任务一
认识能层
请填写下表，并将各能层按能量由低到高排序。
能层
一
二
三
四
五
六
七
符号
K
L
M
N
O
P
Q
最多可容纳电子数
任务一
认识能层
请填写下表，并将各能层按能量由低到高排序。
能层
一
二
三
四
五
六
七
符号
K
L
M
N
O
P
Q
最多可容纳电子数
2
8
18
32
50
72
98
第n层最多可容纳的电子数为2n2
任务一
认识能层
请填写下表，并将各能层按能量由低到高排序。
能层
一
二
三
四
五
六
七
符号
K
L
M
N
O
P
Q
最多可容纳电子数
2
8
18
32
50
72
98
将能量按从低到高排序为：
E(K)＜
E(L)＜
E(M)＜
E(N)＜
E(O)＜
E(P)＜
E(Q)
即离原子核越近，能量越低。
原子结构理论的发展
I
原子核外电子在能层中的排布规律
一般来讲，核外电子总是尽量先排布在能量较低的能层，然后依次排布在能量逐渐升高的能层。
原子核外各能层最多容纳2n2个电子。
最外层最多容纳8个电子（K层为最外层最多只能容纳2个电子。）
原子结构理论的发展
I
原子核外电子在能层中排布的表示方法
原子结构示意图
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的
运动状态
核外电子的
排布规律
表示方法
原子
光谱
能量
量子化
能层
原子结构示意图
原子结构理论的发展
II
钠原子光谱实验
钠原子光谱
分析钠原子光谱时发现：
即便是相同的两个能层之间发生电子跃迁，也会出现多条谱线。
对于这个现象，你会提出何种假设？
原子结构理论的发展
II
能级
多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同。
还可以把一个能层分为不同能级。
原子结构理论的发展
II
能级
科学家据此进一步完善玻尔模型。
将所谓的“壳层”由“能层”
落实为“能层”中的“能级”。
原子结构理论的发展
II
能级
1.任一能层的能级总是从s开始。
2.任一能层的能级数等于能层序数。
3.能级符号按照s、p、d、f、g……排序。
4.能级符号前面用数字表示能层序数。
例如，K层中只有1s能级，L层中有2s和2p能级
原子结构理论的发展
II
能级
能级的能量特点如下：
单电子原子中：E(ns)
＝
E(np)
＝
E(nd)
＝
E(nf)
多电子原子中：E(ns)
＜
E(np)
＜
E(nd)
＜
E(nf)
任务二
认识能级
请填写下表，归纳各能级最多可容纳的电子数有何规律。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
最多电子数
任务二
认识能级
请填写下表，归纳各能级最多可容纳的电子数有何规律。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
最多电子数
请填写下表，归纳各能级最多可容纳的电子数有何规律。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
最多电子数
2
任务二
认识能级
任务二
认识能级
请填写下表，归纳各能级最多可容纳的电子数有何规律。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
最多电子数
2
2
6
任务二
认识能级
请填写下表，归纳各能级最多可容纳的电子数有何规律。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
最多电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
请填写下表，归纳各能级最多可容纳的电子数有何规律。
能层
K
L
M
N
最多电子数
2
8
18
32
能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
最多电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
s、p、d、f能级可容纳的最多电子数分别为2、6、10、14，依次为奇数数列1、3、5、7的二倍。
任务二
认识能级
思考
第五能层最多可以容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多容纳多少个电子？
思考
第五能层最多可以容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多容纳多少个电子？
第五能层最多可以容纳的电子数：
2×52
＝
50
思考
第五能层最多可以容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多容纳多少个电子？
分别容纳在5s、5p、5d、5f、5g五个能级中。
思考
第五能层最多可以容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多容纳多少个电子？
各能级最多容纳的电子数为：
5s能级
2×1=2
5p能级
2×3=6
5d能级
2×5=10
5f能级
2×7=14
5g能级
2×9=18
总计50个电子，与前面能层的计算结果相同。
总结
（1）原子光谱实验为原子模型的建构提供证据。
（2）核外电子运动能量具有量子化的特点。
（3）核外电子在不同能级的跃迁会产生原子光谱。
？
回顾：核外电子的运动状态和排布规律
实验
核外电子的
运动状态
核外电子的
排布规律
表示方法
原子
光谱
能量
量子化
能层
能级
原子结构示意图
新的问题
（1）核外电子在能级中依据什么规律排布？
（2）核外电子在能级中的排布又可以如何表示？
