章节名称:§73课时计划:2学时
多电子原子结构和元素周期系
教学重点:多电子原子的能级;核外电子排布;元素周期表教学难点:多电子原子的能级(屏蔽效应和钻穿效应)教学要求:掌握能级图和元素的电子排布、原子结构与元素周期表的关系教学过程:
复习导入新课:氢原子:ψ(r,θ,φ)RrYθ,φ
E136
z211362ev2
§73多电子原子结构和元素周期系一、多电子原子的能级单电子原子
E136
z211362ev(氢原子Z1)2
多电子原子1.屏蔽效应
Z2E136ev
2
~将其它电子对某选定电子的排斥作用归结为对核电荷的抵消作用。σ~屏蔽常数Z-σZZ~有效核电荷
影响σ的因素:
不同,内层电子对外层电子屏蔽能力大
相同,L不同,屏蔽能力:
s
p
d
f2.钻穿效应~渗入原子内部空间,回避其它电子屏蔽的效应钻穿效应:
s
p
d
f钻穿效应越大,能量越低。3.屏蔽,钻穿效应对轨道能级的影响同层:能层分裂,形成不同能级
s
p
d
f不同层:能层之间发生能级交错
4
s
1d
p
二、近似能级图
6
s
2f
1d
p
f1、Pauli
g近似能级图1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p…2、徐光宪的
07l近似规则3、Cotto
原子轨道能级图(1)
相同的氢原子轨道的简并性。(2)原子轨道的能量随原子序数的增大而降低。(3)随着原子序数的增大,原子轨道产生能级交错现象。总结:多电子原子:
不同,l相同:
愈大,能量愈高。E1sE2sE3sE4s……
相同,l不同:l愈大,能量愈高。E
sE
pE
dE
f思考题1、用徐光宪
07l近似规律计算并确定轨道的能级高低及能级组。2、为什么钾和钙原子E4sE3d,而原子序数较小或较大的原子E4sE3d?3、熟练地写出Pauli
g能级图中能级的顺序。能级分裂
,l均不同E4sE3d能级交错
f§73
多电子原子结构和元素周期系
一、多电子原子的能级二、近似能级图三、核外电子排布的三条规律1.能量最低原理~电子在原子轨道的分布尽可能的使电子的能量最低2.保里(Pauli)不相容原理~同一原子中没有四个量子数完全相同的电子存在。(同一原子轨道中最多容纳两个自旋方式相反的电子。)如He1s21001210012
即:每个原子轨道至多容纳两个电子,且自旋方向相反3.洪特(Hu
d)规则~电子分布到能量相同的等价轨道时,尽可能分占能量相同的轨道,且自旋平行。如C:2p2指出:在等价轨道上的电子排布全充满和半充满和全空状态是稳定的。全满:P6,d10,f14全空:P0,d0r