第三节 原子的电子结构与元素周期系 一、多电子原子的能级 二、核外电子排布规则 三、原子的电子结构和元素周期系.

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1 第三节 原子的电子结构与元素周期系 一、多电子原子的能级 二、核外电子排布规则 三、原子的电子结构和元素周期系

2 一、多电子原子的能级 （一） 原子轨道近似能级图 1、Pauling近似能级图

3 电子填充顺序

4 2、能级组（徐光宪） （1）多电子原子体系外层电子的能级与(n+0.7l)有关， (n+0.7l)值越大，能级越高。 ～徐光宪第一规则 （2）对于离子的外层电子， (n+0.4l)值越大，能级越高 (n +0.7 l)：1S=1， 2S=2，2P=2.7取整为2； 3S=3，3P=3.7取整为3，3d=4.4取整为4 4f=6.1，取整为6

5 （二）屏蔽效应和钻穿效应

6 1.屏蔽效应 Z* = Z－σ ，Z* ——有效核电荷数 σ为屏蔽常数， Z为核电荷
屏蔽效应：多电子原子中，其它电子对指定电子的排斥作用，相当于部分抵消了原子核对电子的吸引作用称为～ （也就是说其它电子部分地屏蔽了原子核对指定电子的吸引力，所以该电子只受到“有效核电荷 Z* ”的作用） Z* = Z－σ ，Z* ——有效核电荷数 σ为屏蔽常数， Z为核电荷

7 屏蔽常数的计算规则： 1.按以下次序分组： (1s),(2s,2p),(3s,3p),(3d),(4s,4p),(4d),(4f),(5s,5p),(5d) … 2.外层电子对内层电子无屏蔽作用， =0 3.在同一组中，每一个电子屏蔽同组电子的 =0.35，但是在1s组内电子之间 =0.30 4.(n-1)层对n层电子的 =0.85，(n-1)层以内的电子对n层电子的 =1.00 5.当被屏蔽电子是nd 组或nf 组电子时，同组电子屏蔽 =0.35，而左边的各组电子 =1.00

8 Z* = Z－σ =19-(2×1.0+8×1.0+8×0.85)=2.2 Z* = Z－σ =19-(18×1.0)=1
例：19K的电子排布 ，有两种可能 （1）（1S2）（2S2, 2P6）（3S2, 3P6）（4S1） Z* = Z－σ =19-(2×1.0+8×1.0+8×0.85)=2.2 （2）（1S2）（2S2, 2P6）（3S2, 3P6）（3d1） Z* = Z－σ =19-(18×1.0)=1

9 2.钻穿效应 由于电子的角量子数l不同，其电子云（几率密度）的径向分布不同，有些电子可以钻到原子核附近，结果降低了其它电子对它的屏蔽，受到核较强的吸引作用，从而导致能量降低的现象称～ 3d 与 4s轨道的径向分布图

10 3.多电子体系决定原子轨道的能量因素 1.核电荷对核外电子的吸引力 2.核外电子间的排斥力（由Z, n,  决定， 由n, l决定）
l相同, n不同：E1s< E2s < E3s < E4s ，n越大电子离核越远； n相同, l不同： Ens< Enp < End < Enf ，钻穿效应； n不同, l不同：有时会产生能级交错。 能级交错：当n, l都不同时，由于屏蔽效应和钻穿效应，使不同轨道的能级发生变化，即n值大的外层轨道能级反而比n值小的内层轨道能级低的现象称为～

11 二、核外电子排布规则 能量最低原理 电子在核外排列应尽先分布在低能级轨道上, 使整个原子系统能量最 低。 Pauli不相容原理
每个原子轨道中最多容纳两个自旋方式相反的电子。 Hund 规则 在 n 和 l 相同的轨道上分布的电子,将尽可能分占 m 值不同的轨道, 且自旋平行。

12 N：1s2 2s2 2p3 Z = Fe：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 半满全满规则： 当d轨道处于全满、半满时，原子较稳定。 原子实

13 （一）原子的电子结构与元素周期律（根据徐光宪能级组n+0.7 l 取整）
三、原子的电子结构和元素周期系 （一）原子的电子结构与元素周期律（根据徐光宪能级组n+0.7 l 取整） 元素所在周期数 = 该元素原子电子层数n 各周期元素数目=相应能级组中原子轨道所能容纳 电子总数 2 8 18 32

14 主族元素族数 = 最外层电子数（ns+np）=最高氧化数
副族元素族数：ⅢB-ⅦB= (n-1)d+ns(电子数之和) IB-IIB= ns VIII例外 10～8

15 s 区—ns1－2 p 区—ns2np1－6 ds区—(n-1)d10ns1-2
（二）元素在周期表中的分类 区的划分 s 区—ns1－2 p 区—ns2np1－6 ds区—(n-1)d10ns1-2 d 区—(n－1)d1－9ns1－2 (Pd例外4d105s0 电子) f 区—(n－2)f1－14(n－1)d0－1ns2

16 1986年，IUPAC规定18族命名法，元素周期表中从左→右，第一族→十八族，无主、副族。
族序数新标法 1986年，IUPAC规定18族命名法，元素周期表中从左→右，第一族→十八族，无主、副族。