原子模型——化学故事（8）
1876年，德国戈尔茨坦发现“阴极射线”，1897年，英国汤姆森确定“阴极射线”是带负电荷的粒子，其质量等于氢原子质量的 1/1837 ，1891年，爱尔兰斯托尼，给这粒子起名为“电子”， 汤姆森因确定电子的存在，获得1906年诺贝尔物理学奖。
汤姆森提出：原子是带正电的“海绵”， 电子是海绵中的水，所以原子显电中性。
1906—1908年，英国卢瑟福用α粒子轰击金属箔（薄片），发现，多数α粒子顺利通过，个别（万分之一）α粒子被180度弹回，于是，他提出原子行星式结构：原子的质量，几乎全部集中在体积很小的“核”上，原子核带正电，带负电荷的电子绕核旋转，所以原子显电中性，卢瑟福因此获得1908年诺贝尔物理学奖（阿西莫夫《从元素到基本粒子》第79页），也有人说卢瑟福提出原子行星式结构是在1911年（郭保章《化学史简明教程》）
1914年，提出“玻尔模型”： 核外电子分层排布。
1916年，提出“柯塞尔模型”：
（1） 核外电子分层排布，电子层又分为亚层，由核向外，第1电子层有1个S亚层，第
2电子层有S、P 2个亚层，第3电子层有S、P、d 3个亚层，第4—7电子层有S、P、d 、f 4个亚层。
（2） S亚层有1个轨道，P亚层有3个轨道，d亚层有5个轨道，f亚层有7个轨道。
(3)每个轨道可以容纳2个电子。
(4)电子平行排布，例如，C是周期表第6号元素，它有6个核外电子，排布为1S2；2S2,
2P1、2P1、2P0（而不是2P2、2P0、2P0），
N是第7号元素，它有7个核外电子，排布为1S2；2S2，2P1、2P1、2PI（而不是2P2、2P1、2P0），
O是第8号元素，有8个核外电子，排布为1S2；2S2，2P2、2P1、2PI（而不是2P2、2P2、2P0）。
核外电子平行排布，能够解释C何以有时显2价有时显4价？N何以有时显3价有时显5价？O何以永远显2价？（详见我帖《柯塞尔原子模型与中学化学》）
（5）能级交错，
例如，Mn是第25号元素，它有25个核外电子，按常理，应当排布为1S2；2S2，2P2、2P2、2P2；3S2，3P2、3P2、3P2，3d2、3d2、3d1、3d1、3d1，Mn的最高化合价应当为3，但实际上Mn的最高化合价为7（K MnO4，K——O——Mn——3O），为解释此现象，特提出“能级交错原理”：
“3d亚层能级比4S亚层能级高，当3P轨道填满之后，电子先去填充4S轨道，等4S轨道填满之后，再来填充3d轨道”，因此，Mn的电子排布为1S2；2S2，2P2、2P2、2P2；3S2，3P2、3P2、3P2，3d1、3d1、3d1、3d1、3d1；4S2 ，4P0、4P0、4PO 于是，Mn的最高化合价为7，得到解释，Mn的其他变价(2、3、4、6），也可得到解释
电子按下记顺序排布
1S→2S→2P→3S→3P →4S→3d→4 P→5S→4d →5p →
6s→4f→5d→6P→ 7S→5f→6d
1876年，德国戈尔茨坦发现“阴极射线”，1897年，英国汤姆森确定“阴极射线”是带负电荷的粒子，其质量等于氢原子质量的 1/1837 ，1891年，爱尔兰斯托尼，给这粒子起名为“电子”， 汤姆森因确定电子的存在，获得1906年诺贝尔物理学奖。
汤姆森提出：原子是带正电的“海绵”， 电子是海绵中的水，所以原子显电中性。
1906—1908年，英国卢瑟福用α粒子轰击金属箔（薄片），发现，多数α粒子顺利通过，个别（万分之一）α粒子被180度弹回，于是，他提出原子行星式结构：原子的质量，几乎全部集中在体积很小的“核”上，原子核带正电，带负电荷的电子绕核旋转，所以原子显电中性，卢瑟福因此获得1908年诺贝尔物理学奖（阿西莫夫《从元素到基本粒子》第79页），也有人说卢瑟福提出原子行星式结构是在1911年（郭保章《化学史简明教程》）
1914年，提出“玻尔模型”： 核外电子分层排布。
1916年，提出“柯塞尔模型”：
（1） 核外电子分层排布，电子层又分为亚层，由核向外，第1电子层有1个S亚层，第
2电子层有S、P 2个亚层，第3电子层有S、P、d 3个亚层，第4—7电子层有S、P、d 、f 4个亚层。
（2） S亚层有1个轨道，P亚层有3个轨道，d亚层有5个轨道，f亚层有7个轨道。
(3)每个轨道可以容纳2个电子。
(4)电子平行排布，例如，C是周期表第6号元素，它有6个核外电子，排布为1S2；2S2,
2P1、2P1、2P0（而不是2P2、2P0、2P0），
N是第7号元素，它有7个核外电子，排布为1S2；2S2，2P1、2P1、2PI（而不是2P2、2P1、2P0），
O是第8号元素，有8个核外电子，排布为1S2；2S2，2P2、2P1、2PI（而不是2P2、2P2、2P0）。
核外电子平行排布，能够解释C何以有时显2价有时显4价？N何以有时显3价有时显5价？O何以永远显2价？（详见我帖《柯塞尔原子模型与中学化学》）
（5）能级交错，
例如，Mn是第25号元素，它有25个核外电子，按常理，应当排布为1S2；2S2，2P2、2P2、2P2；3S2，3P2、3P2、3P2，3d2、3d2、3d1、3d1、3d1，Mn的最高化合价应当为3，但实际上Mn的最高化合价为7（K MnO4，K——O——Mn——3O），为解释此现象，特提出“能级交错原理”：
“3d亚层能级比4S亚层能级高，当3P轨道填满之后，电子先去填充4S轨道，等4S轨道填满之后，再来填充3d轨道”，因此，Mn的电子排布为1S2；2S2，2P2、2P2、2P2；3S2，3P2、3P2、3P2，3d1、3d1、3d1、3d1、3d1；4S2 ，4P0、4P0、4PO 于是，Mn的最高化合价为7，得到解释，Mn的其他变价(2、3、4、6），也可得到解释
电子按下记顺序排布
1S→2S→2P→3S→3P →4S→3d→4 P→5S→4d →5p →
6s→4f→5d→6P→ 7S→5f→6d
