第2章化学元素和物质结构 2.3原子的电子层结构与元素周期系 2.3.1多电子原子的能级 1.鲍林近似能级图 (1)对于氢原子或类氢离子（如He、L2+)原子轨道的能量： ●原子轨道的能量E随主量子数的增大而增大，即E,<E2,<Ex<Es: ·而主量子数相同的各原子轨道能量相同，即Es=Ep=Ea二E (2)多电子原子轨道能级图 1939年，鲍林(Pauling,美国化学家)根据光谱实验的结果，提出了多电子原子中原子 轨道的近似能级图，又称鲍林能级图。 a)近似能级图按原子轨道能量高低 排列。 IAIAⅢB~VⅧ 能级组中 b)能量相近的能级合并成一组，称 BⅡBIA←零 周期 能级组 蜡 品健元素 Ac,1a系 为能级组，共七个能级组，原子 7#00 VI Fr~Uu? 轨道的能量依次增大，能级组之 7=0 6d0006fo000000 间能量相差较大而能级组之内能 5d00000 4f0000000 I 16 32 6s Ca~Rn 量相差很小。 5P ©)在近似能级轨道中，每个小圆圈 5a0 4d00o00 18 一Xc 代表一个原子轨道。 403a00000 IV K~Kr d)各原子轨道能量的相对高低是原 IⅢ Na~Ar 子中电子排布的基本依据。 2200o Li Ne ©)原子轨道的能量：I相同时，主量 H~He 子数n越大能量越高。 原子轨道的近似能级图 E2p <E3p <E4p<E5p 主量子数相同，角量子数1越大能量越高，即发生“能级分裂”现象。例如： E4s<Eip<E4d<E4f 当主量子数n和角量子数l同时变动时，发生“能级交错”。例如：E4s<E3d<E4p “能级交错”和“能级分裂”现象都是由于“屏蔽效应”和“钻穿效应”引起的。 ●屏蔽效应：a内层电子对外层电子的作用：b.有效核电荷Z*:c.屏蔽系数o: Z*=Z-0 各电子层电子屏蔽作用的大小顺序为： K>L>M>N>O>P...... 屏蔽效应使原子轨道能量升高。 ●钻穿效应：外层电子钻到内部空间而靠近原 子核的现象，通常称为钻穿作用。由于电子 的钻穿作用的不同而使它的能量发生变化的 现象称为钻穿效应，钻穿效应使原子轨道能 0.4060.10121.4 量降低。 钻穿效应 2.核外电子排布的三个原则第 2 章 化学元素和物质结构 7 2.3 原子的电子层结构与元素周期系 2.3.1 多电子原子的能级 1. 鲍林近似能级图 （1）对于氢原子或类氢离子(如He＋ 、Li2＋ )原子轨道的能量：  原子轨道的能量E随主量子数n的增大而增大，即E1s<E2s<E3s<E4s；  而主量子数相同的各原子轨道能量相同，即E4s＝E4p＝E4d＝E4f。 （2）多电子原子轨道能级图 1939 年，鲍林(Pauling，美国化学家)根据光谱实验的结果，提出了多电子原子中原子 轨道的近似能级图，又称鲍林能级图。 a) 近似能级图按原子轨道能量高低 排列。 b) 能量相近的能级合并成一组，称 为能级组，共七个能级组，原子 轨道的能量依次增大，能级组之 间能量相差较大而能级组之内能 量相差很小。 c) 在近似能级轨道中，每个小圆圈 代表一个原子轨道。 d) 各原子轨道能量的相对高低是原 子中电子排布的基本依据。 e) 原子轨道的能量：l 相同时，主量 子数 n 越大能量越高。 E2 p  E3 p  E4 p  E5 p 主量子数 n 相同，角量子数 l 越大能量越高，即发生“能级分裂”现象。例如： E4s< E4p < E4d < E4f 当主量子数 n 和角量子数 l 同时变动时，发生“能级交错”。例如： E4s  E3d  E4 p “能级交错”和“能级分裂”现象都是由于“屏蔽效应”和“钻穿效应”引起的。  屏蔽效应：a.内层电子对外层电子的作用；b.有效核电荷 Z*；c.屏蔽系数 σ； Z*=Z-σ 各电子层电子屏蔽作用的大小顺序为： K > L > M > N > O > P …… 屏蔽效应使原子轨道能量升高。  钻穿效应：外层电子钻到内部空间而靠近原 子核的现象，通常称为钻穿作用。由于电子 的钻穿作用的不同而使它的能量发生变化的 现象称为钻穿效应，钻穿效应使原子轨道能 量降低。 2．核外电子排布的三个原则 原子轨道的近似能级图 钻穿效应