第一节 原子结构
第3课时
【学习目标】
1.了解电子云和原子轨道的含义。
2.知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理
【学习过程】
【课前预习】
1.电子云： 。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。
2.原子轨道： 。s电子的原子轨道都是 形的，p电子的原子轨道都是 形的，每个p能级有3个原子轨道，他们相互垂直，分别以 表示。
3.当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则被称为 。
【知识梳理】
【练习】理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，同一能层的电子，还可以分成不同的能级。能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下：
(1)根据 的不同，原子核外电子可以分成不同的能层，每个能层上所能排布的最多电子数为 ，除K层外，其他能层作最外层时，最多只能有 电子。
（2）从上表中可以发现许多的规律，如s能级上只能容纳2个电子，每个能层上的能级数与 相等。请再写出一个规律 。
五、电子云和原子轨道：
(1)电子运动的特点：①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动。
电子云：
S的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
P的原子轨道是纺锤形的，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以Px、Py、Pz为符号。P原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。
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(2) 泡利原理和洪特规则
量子力学告诉我们：ns能级各有一个轨道，np能级各有3个轨道，nd能级各有5个轨道，nf能级各有7个轨道.而每个轨道里最多能容纳2个电子，通常称为电子对，
用方向相反的箭头“↑↓”来表示。
这个原理称为泡利原理。
这个规则是洪特规则。
【练习】写出5、6、7、8、9号元素核外电子排布轨道式。并记住各主族元素最外层电子排布轨道式的特点：(成对电子对的数目、未成对电子数和它占据的轨道。
【思考】下列表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布，请说出每种符号的意义及从中获得的一些信息。
【思考】写出24号、29号元素的电子排布式，价电子排布轨道式，阅读周期表，比较有什么不同，为什么？从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理?
洪特规则的特例：对于同一个能级，当电子排布为全充满、半充满或全空时，是比较稳定的。
【典题解悟】
例1.下列有关电子云的叙述中，正确的是（ ）。
A.电子云形象地表示了电子在核外某处单位微体积内出现的概率
B.电子云直观地表示了核外电子的数目
C.1s电子云界面图是一个球面，表示在这个球面以外，电子出现的概率为零
D.电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾
解析：为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现几率的大小：点密集的地方，表示电子出现的几率大；点稀疏的地方，表示电子出现的几率小，这就是电子云。1s电子云界面以外，电子出现的概率（几率）不为零，只是出现的几率很小。
答案：A
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例2. 在1s、2px、2py、2pz轨道中，具有球对称性的是（ ）
A.1s B.2px C.2py D.2pz
【当堂检测】
1.某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是 ( )
A．0 B．2 C．5 D．8
2.下列各原子或离子的电子排布式错误的是 ( )
A．Ca2+ 1s22s22p63s23p6 B．O 1s22s22p6
C．P：1s22s22p63s23p3 D．Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5
3.主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物，则A.B两原子的最外层电子排布分别为 ( )
A．ns2np2和ns2np4 B．ns1和ns2np4 C．ns2和ns2np5 D．ns1和ns2
4.某元素正二价离子的最外层电子排布为3d9，则该元素的原子序数为 ( )
A．29 B．30 C．31 D．32
5.某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素原子的最外层电子排布是 ( )
A．2s22p3 B． 2s22p5 C．3s23p3 D．3s23p5
6.有关核外电子运动规律的描述错误的是（ ）
A．核外电子质量很小，在原子核外作高速运动
B．核外电子的运动规律与普通物体不同，不能用牛顿运动定律来解释
C．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
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D．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
7．基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ）
A B C D
8. 下面是s能级p能级的原子轨道图，试回答问题：
⑴s电子的原子轨道呈 形，每个s能级有 个原子轨道；p电子的原子轨道呈 形，每个p能级有 个原子轨道。
⑵s电子原子轨道、p电子原子轨道的半径与什么因素有关？是什么关系？
9. 以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。
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(1) (2) (3)
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(4) (5) (6)
违反泡利不相容原理的有 ，违反洪特规则的有 。
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