行行退二位法则——《电子填入轨道的顺序》教法介绍

“行行退二位”法则图是这样制作的:(1)将s轨道从下至上排一纵行,即(1s,2s,3s……(2)又将p轨道从下至上排一纵行,即2p,3p,4p……(3)再将d轨道从下至上排一纵行,即3d,4d,5d……(4)最后,将f轨道从下至上排一纵行,即4f,5f,6f……其间,每一纵行轨道的起点,均比前一行退后两个位置,(如图)。然后,用带箭头的线条平行串联,就得到了电子填     

《(n-1)d、ns轨道能量与其电子云形态关系的探讨》

(原子结构、元素周期律)是高中化学中的重点和难点。教师在教学中时常遇到3d>4s的问题,例如K元素,当电子进入轨道时,由于能级交错使得4s轨道的能量低于3d轨道的能量。所以电子不是进入3d轨道而是进入4s轨道,故k的电子排布式为K1s~22s~22p~63s~23p~64s~1,既然3d轨道的能量高于4s轨道的能量,但为什么从21号以后的各元素在失去电子时不先失去高能量的3d电子反而失去能量比3d低的4s电子呢?即失去电子的顺序为什么不是电子填充     

用电子云钻穿效应讨论能级交错现象

统编高一化学教材中讨论了电子在原子核外的排布规律即电子填入原子轨道的先后次序是在不违背保里不相容原理的前提下,遵循能量最低原理,按原子轨道的能量高低:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d…依次填入的。这里,能量为什么有这样的次序?3d能量为什么会高于4s?如果3d能量高于4s,那么又为什么当铁原子变成正离子时,先失去的是4s电子?本文想就电子云钻穿效应来讨论这些问题。     

关于铜及其化合物的几个问题

一、铜为何显+1和+2价,有时还显+3价 铜的特征电子构型是3d'。4s‘,3d轨道和4s轨道有近似能级,从下面计算可以证实: 轨道能级的计算公式是曰=札+0.4三,n为电了层数,各亚层三值按s、p、d、,依次取O、l、2、3。 4s轨道能级 国。=4+O.4×O=4 3d轨道能级甄d=3十O.4×2=3.8 玛。矛¨甄。的值接近,3d电子容易激发到4s轨道上。 3矗 4s 3d 4s刨雠』』刨划—÷删刨剑刨!I必 坫态 激发态 钢和其它元素化合时,除了可以失去1个4s电子,还可以失去1个3d电子(即激发进入4s轨道的3d电子),这时显+2价。激发态的3d轨道上还有1个成单电子,还可以与其它元素化…     

在多电子原子中E_(3d)一大定于E_(4s)吗?

根据多电子原子电子的近似能级图表明:E_(3d)>E_(4s),所以在核外电子排布时,先排4s轨道后再排3d轨道。然而在多电子原子电离时,却是先失去4s电子,后失去3d电子,E_(4s)又大于E_(3d),形成了一个尖锐的矛盾。但双方都有光谱数据证明,如K原子就是先纳入4s轨道,空3d轨道;Mn~(2+)就是先失去4s上两个电子,而不是先失去3d上的电子。如何处理这个矛盾?这就是本文所要讨论的问题。     

原子的外围电子结构与性质的关系

元素的性质与原子的外围电子的数目及其所处的状态有关，亦即与外围电子结构有关。元素的外围电子结构不一定是最外层的结构。主族元素原子的外围电子结构就是最外层电子结构，而副族元素的原子外围电子结构包括最外层和最后一个电子填入的原子轨道，其中d区元素的原子外围电子结构包括最外层和次外层占有电子的d轨道，f区元素外围电子结构还包括倒数第三层占有电子的f轨道。如氯原子的外围电子结构是3s23p5，铁原子的外围电子结构是3d64s2，铀原子的外围电子结构是5f6d17s2。1周期系中各族元素在化学反应中原子供电子的顺序。若原子的外围…     

InVO4电子结构和光学性质的第一性原理研究

基于密度泛涵理论的全势线性缀加平面波(FP-LAPW)方法计算光催化材料InVO4的电子结构和光学常数.电子结构计算表明:InVO4价带顶由O-2p、V-3d和In-3d轨道电子杂化构成,导带底则是V-3d和In-5s空轨道组成的杂化带.光学常数计算表明:光吸收强度曲线在4.2 eV处的突出峰源于价带顶的O-2p电子向...     

4s和3d能量问题讨论

第四周期元素为什么先填充4s电子,而形成离子时却又先失去4s电子? 这个问题,五十年代末,我国化学家徐光宪教授总结了中性原子以及形成离子时的电子能级经验公式: E=n 0.71 ……(1) E=n 0.41 ……(2) 式(1)为中性原子的轨道能级经验式,式(2)为形成离子的轨道能级经验式。按照以上二式,在中性原子中,E_4s=4 0.7×0=4.0 E_3d=3 0.7×2=4.4 因而E_4s>E_3d,所以第四周期元素先填充4s轨道,再填充3d轨道。可是第四周期元素形成离子时,却先失去4s电子而不是3d电子,例如 Cu-c=Cu~ ,它的电子构型是[Ar]3d~(10) 而不是[Ar]3d~94S~1,按照式(2)计算: E4s=4 0.4×0=4 E3d=3 0.4×2=3.8 E4s>E3d,因而中性原子在形成离子时,先失去4s电子再失去3d电子。可是上述经验式未经理论证明,也没有作充分的定性解释,因而也难以令人相服。     

NiTi合金表面TiO2掺杂C原子的电子结构计算

采用基于密度泛函理论的离散变分Xα方法（DV—Xα），对表面掺杂C原子后的NiTi合金表面TiO2的电子结构进行了计算，得到各原子间的键级、电荷分布、Mulliken集居数和态密度．结果表明：表面掺杂C后，在Ti原子的3d、4s、4p轨道和C原子的2p轨道之间发生了有效的作用，改变了表面膜的电荷分布，表面负电荷增加，从而抑制了Cl^-等阴离子的吸附。阻碍电子的失去，提高了其抗点蚀的能力；同时，也有利于体液中Ca^2＋、PO4^3-在表面沉积形成羟基磷灰石。使NiTi合金的耐腐蚀性得到进一步提高．这一理论计算阐明了NiTi合金表面掺C后抗腐蚀性和生物相容性提高的机制．     

“3d”与“4S”轨道的能量究竟谁高

“３ｄ”与“４Ｓ”轨道的能量究竟谁高●山西董光华许多中学化学教科书在叙述核外电子排布遵循三规律之能量最低原理是这样的：原子核外的电子总是尽先占有能量最低的轨道,然后依次排到能量较高的轨道。并且列出轨道能级顺序：１Ｓ,２Ｓ,２Ｐ,３Ｓ,３Ｐ,４Ｓ,３ｄ...     

NiTi合金表面TiO2掺杂N原子的电子结构计算

采用密度泛函理论的离散变分Xα方法（DV-Xα），对表面掺杂N原子后的NiTi合金表面TiO2的电子结构进行了计算，得到各原子间的键级、电荷分布、Mulliken集居数和态密度．结果表明：表面掺杂后，在Ti原子的3d，4s，4p轨道和N原子的2p轨道之间发生了有效的作用，改变了表面膜的电荷分布，表面负电荷增加，从而抑制了Cr等阴离子的吸附，阻碍电子的失去，提高了其抗点蚀的能力；同时，也有利于体液中Ca^2＋、PO4^3-在表面沉积形成羟基磷灰石，使NiTi合金的耐腐蚀性得到进一步提高．这一理论计算阐明了NiTi合金表面掺N后抗腐蚀性和生物相容性提高的机制．     

物质结构与性质综合测试题

第Ⅰ卷(选择题共56分)一、单项选择题(本题包括6小题,每题4分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)1.不久前,我国科学家在世界上首次合成3种新核素,其中一种新核素的名称是铪。关于铪17825Hf的说法正确的是()A.发现了一种新的原子核B.原子核内有185个质子C.原子核内有185个中子D.铪17820Hf的一种新的同位素2.构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低,若以E表示某能级的能量,下列对能量大小排序正确的是()A.E(3s)>E(2s)>E(1s)B.E(3s)>E(3p)>E(3d)C.E(4f)>E(4s)>E(3d)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)3.甲、乙是周期表中同主族的…     

浅谈杂化轨道

在论述分子结构时发现“电子配对法”对水、氨和甲烷等物质的分子的几何构型不能作出解释,从而使“电子配对法”获得了进一步发展,产生了杂化轨道理论。 一、杂化轨道理论的提出 利用近代物理技术测定出甲烷分子具有正四面体结构。甲烷分子中的碳原子位于正四面球的中央,四个氢原子位于正四面体的四个顶端,键角相似文献   

各种轨道能量的比较

学习苏教版高中化学选修3《物质结构与性质》这本书的专题1时,会讲到原子核外电子的排布原理：1.能量最低原理：电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道;2.泡利不相容原理：每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子;3.洪特规则：在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同。     

介绍一种原子轨道能量高低的数学表达式

在全日制部编高一化学课本第三章《物质结构》中,原子核外电子的排布是难点之一,尽管课本上有“多电子原子近似能级图”“电子填入轨道的顺序图”,但学生还常常感到记不住,不易掌握。为此,笔者总结出一个表示原子轨道能量高低的数学表示式是:E_(n8)相似文献   

构造原理与原子轨道能量关系的几个问题的探讨

构造原理是多电子原子核外电子排布的基本规律,然而后填入电子的轨道的能量是否一定低于先填入电子的轨道的能量,这个问题正是很多人对轨道填充顺序的误解所在。从教学中遇到的几个问题出发,通过理论分析和计算说明了轨道的能量高低顺序随着原子序数的增加而发生变化的现象和规律。     

掺镁铝酸钙光学性质的理论计算

运用密度泛函理论平面波超软赝势,对镁离子掺杂的钙铝氧化物磷光体（Mg0．5Ca0．5Al2O4）的电子结构和光学性质进行了计算．计算结果表明,杂质的引入使材料的带隙降低了0．43 eV,光学吸收范围展宽,吸收强度增大,在低能吸收区出现一个额外吸收峰．对电子结构的分析表明,杂化了的Ca3d轨道与O2p轨道的强相互作用占据着导带底部,镁杂质能级进入导带靠近导带底部是决定掺杂材料光学性质的主要因素．     

CdS电子结构与光学性质的第一性原理计算

基于密度泛函理论,利用超软赝势平面波方法对CdS的电子结构和光学性质进行了第一性原理计算.结算结果表明CdS的直接节隙为1.158eV,价带主要由Cd的4d与S的3s、3p态电子构成,导带主要是Cd的5s态与S的3p电子构成;静态介电常数ε1(0)=6.929;折射率n0=2 632;吸收系数最大峰值为252420 cm-1.     

3d、4s轨道的能级高低与核外子电排布

我们在大学基础化学和中学化学教学中,一定会遇到这样两个问题:第一、第四周期过渡元素最外能级组为什么电子先填充4s轨道后填充3d轨道?但该原子电离时又为什么先失去4s电子后失去3d电子?第二、过渡元素最外能级组的电子是按原子体系总能量最低排布呢还是按规道能由低而高排布呢?为此.我们必须首先对主要的原子轨道能级图有一个基本的认识.     

关于原子核外电子排布次序问题的探索

原子核外电子排布按照能量最低原理,按1s2s2p3s3p……进行电子排布,但由于能级交错现象的存在,电子排布次序变得复杂起来,使人们在进行核外电子排布的过程中变得很费力,而且极易弄错.本文介绍了一种既简单又实用的方法,使核外电子排布变得简单而轻松.大家知道,原子核外电子排布时分为K、L、