5-3 原子中电子的分布

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文案大全 原子核外电子排布规律

①能量最低原理:电子层划分为K

②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。

③ 最外层最多只能容纳 8个电子（K层为最外层时不能超过2个） 次外层最多只能容纳18个电子（K层为次外层时不能超过2个 倒数第三层最多只能容纳32个电子 注意：多条规律必须同时兼顾。

简单例子的结构特点:

(1)离子的电子排布:主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。

阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同：负氧离子，氟离子和氖的核外电子排布是相同的。

（2）等电子粒子（注意主要元素在周期表中的相对位置）

①10电子粒子:CH4、N3、NH2、NH3、NH4、O

2、OHH2O、H3OFHF、Ne、NaMg2、Al3等。

②18电子粒子：SiH4、P3、PH3、S2、HSH2S、ClHCl、Ar、KCa2、PH4等。 特殊情况：F2、H2O2、C2H6、CH3OH

③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有：NaNH4、实用文档

文案大全 H3OFOHNH2；

HSCl

前18号元素原子结构的特殊性： （1）原子核中无中子的原子：11H

（2）最外层有1个电子的元素：H、 Li、Na；最外层有2个电子的元素:Be、Mg、He （3）最外层电子总数等于次外层电子数的元素：Be、Ar

（4）最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素：C ；是次外层电子数3倍的元素：O ；是次外层电子数4倍的元素：Ne

（5）最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li、P

（6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H、Be、Al

（7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be

（8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li、Si

元素周期表的规律：

（1）最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素，最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族元素，最外层电子数为8的元素是稀有气体（He例外）

原子核外电子的排布遵循的原理和规则

原子核外电子的排布遵循一系列原理和规则，其中最重要的是泡利不相容原理、能级分裂、洪特规则和阿夫巴夫原理。这些原理和规则对于预测和解释原子的化学性质和行为非常重要。下面将详细介绍每个原理和规则以及它们的应用。

1.泡利不相容原理：由泡利提出的法则，它指出在一个原子的每个电子轨道中，只能有最多两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反。这个原理的意思是，每个电子轨道只能容纳一对电子。这样可以确保电子之间的空间位置和能量是最不相似的，从而使原子更加稳定。

2.能级分裂：能级是原子中电子的能量状态的一种表示。按照能级的升序排列，从核心到外层，每个能级可以容纳一定数量的电子。根据能级理论，电子趋向于填充最低能量的能级。当原子有多个电子时，这些电子将分布在不同的能级上。然而，原子内外层的电子受到不同的引力场作用，因此能级将分裂成若干个亚能级，其中每个亚能级可以容纳一对电子。

3.洪特规则：洪特规则描述了电子在亚能级中排布的顺序。根据洪特规则，电子首先填充低能量亚能级，然后逐渐填充高能量亚能级。在每个能级中，首先填充形状为s轨道的亚能级，然后是p、d、f轨道的亚能级。例如，在3能级中，首先填充3s亚能级，然后填充3p亚能级。这个规则保证电子填充亚能级的顺序使得原子更加稳定。

4.阿夫巴夫原理：根据阿夫巴夫原理，电子填充亚能级时，首先填满一个能级，然后再开始填充下一个能级。这意味着，当同一能级有多个亚能级时，电子应忽略这些亚能级之间的能量差异，优先填充未被填满的亚能级。例如，在4能级中，4s亚能级填满后，尽管4d亚能级能量更高，但电子仍然填充到4d亚能级中，而不是填充到下一个能级的3p亚能级中。这个原则确保了电子填充能级的方式是最稳定的。

这些原理和规则为我们解释了原子核外电子排布的方式。它们揭示了电子在原子中的分布模式，帮助我们理解元素周期表和元素化学性质的规律。此外，它们还用于预测原子的反应性和化学键的形成方式，为我们设计和理解化学反应提供了基础。总之，原子核外电子排布的原理和规则是化学研究的基础，对于理解和探索物质的性质和行为非常重要。

§2.5原子的整体状态与原子光谱项

一、 原子量子数与角动量的耦合：

1、原子的状态。

原子中单个电子的运动状态可由smmln,,,四个量子数来描述。在多电子原子中，由于电子之间存在着各种相当复杂的作用；除了电子与核的相互吸引作用，和电子减的相互排斥等静电作用外还有轨道与轨道相互作用，自旋与自旋相互作用，和自旋与轨道相互作用等碎的相互作用。原子的状态也应反映这些作用，可以用表征原子内各种相互作用的四个量子数L,S,J和MJ来标记，它们分别是总轨道角动量量子数，总自旋量子数，总角动角量子数和总角动量碎量子数。

2、 轨道—轨道相互作用

单个电子的角动量可用l表示，是一个矢量：

1lll M

多个电子可用矢量求和法得总角动量L，也是一个矢量：

1LLL L：原子的总轨道角动量量子数。

如是两电子体系，L取值为：

212121,,1,llllllL

对多电子体系，可先求算两个电子的总归角动量，然后再和第三个电子的角动量耦合，依次类推可得任何多个电子的总轨道角动量。

总轨道角动量在外磁场方向的分量Lz：

LzML

个12,,1,LLLLLmM LM为总轨道碎量子数。

3、自旋—自旋相互作用

类似于轨道—故相互作用，总自旋S可用每个电子的自旋量子数iS求得即：

NiS1， iS ，1ssS

对=电子体系：212121,,1,ssssssS

总自旋角动量在Z向的分量ZS

SZMS ，12,,1,ssSsssmM

SM称为总自旋碎量子数：

4、自旋—轨道相互作用。

这种相互作用仍用矢量求和即：SLJ

1JJJ

J为总角动量量子数

个值时个值时1212,,1,LSLSSLSLSLSLJ

1 课时提升作业 四 电子

(30分钟 50分)

一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)

1.汤姆孙对阴极射线本质的研究,采用的主要方法有 ( )

A.用阴极射线轰击金箔,观察其散射情况

B.用“油滴实验”精确测定电子电荷的带电量

C.让阴极射线通过电场和磁场,通过阴极射线的偏转情况判断其电性和计算其比荷

D.用阴极射线轰击荧光物质,对荧光物质发出的光进行光谱分析

【解析】选C。汤姆孙是通过对阴极射线在电场和磁场中的偏转情况的研究,来判断其电性和计算其比荷的。

2.(多选)关于电子的发现,下列叙述中正确的是 ( )

A.电子的发现说明原子是由电子和原子核组成的

B.电子的发现说明原子具有一定的结构

C.电子是第一种被人类发现的微观粒子

D.电子的发现比较好地解释了物体的带电现象

【解析】选B、C、D。发现电子之前,人们认为原子是不可再分的最小粒子,电子的发现说明原子有一定的结构,B正确;电子是人类发现的第一种微观粒子,C正确;物体带电的过程,就是电子的得失和转移的过程,D正确。

3.(多选)下列是某实验小组测得的一组电荷量,符合事实的是 ( )

A.+3×10-19C B.+4.8×10-19C

C.-3.2×10-26C D.-4.8×10-19C

【解析】选B、D。电荷是量子化的,任何带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍。1.6×10-19C是目前为止自然界中最小的电荷量,故B、D正确。

4.(多选)如图所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图。显像管中有一个阴极,工作时它能发射阴极射线,荧光屏被阴极射线轰击就能发光。安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场,可以使阴极射线发生偏转。下列说法中正确的是

( ) 2

A.如果偏转线圈中没有电流,则阴极射线应该打在荧光屏正中的O点

B.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上的A点,则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里