高中化学 专题2 第一单元 原子核外电子的运动课件 苏教版选修.ppt

专题2 晨背关键语句 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 知识点二 考向一 考向二 随堂基础巩固 知能综合提升 第一单元 知识点三 1 电子层n的值与该层原子轨道类型数相等 2 s轨道呈球形 p轨道呈纺锤形 s p d f含有的原子轨道数分别为1 3 5 7 3 电子进入原子轨道的顺序为 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p 4 氮原子的核外电子排布 1 原子结构示意图 2 电子排布式 1s22s22p3 3 轨道表示式 1 原子结构有核模型1911年 英国物理学家 通过 实验 提出原子的质量主要集中在 上 电子在 空间高速运动 卢瑟福 粒子的散射 原子核 原子核外 2 玻尔原子结构模型1913年 丹麦物理学家 研究氢原子光谱后 提出 1 原子核外电子在一系列 上运动 既不 也不 2 不同的原子轨道具有不同的能量 原子轨道的能量变化是 的 3 核外电子可以在 的轨道上发生跃迁 玻尔 稳定的轨道 放出能量 吸收能量 不连续 能量不同 3 电子云 1 概念 用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的 的大小所得到的 叫做电子云 2 含义 用小黑点代表电子在核外空间区域 用小黑点的疏密描述电子在原子核外某一区域出现的机会的 运动区域离核近 电子出现的机会 运动区域离核远 电子出现的机会 机会 图形 出现的机会 大小 大 小 特别提醒 1 电子云图应理解为三维空间的立体图 不能直观地看成平面图 2 图中的小黑点并不代表电子数的多少 也不代表具体的电子 小黑点的疏密只表示电子在该区域出现机会的多少 1 氢原子的电子云图中小黑点表示的意义是 a 1个小黑点表示一个电子b 黑点的多少表示电子个数的多少c 表示电子运动的轨迹d 表示电子在核外空间出现概率的多少解析 在电子云图中 小黑点并不代表电子 小黑点代表电子在核外空间区域内出现的概率 小黑点的疏密与电子在该区域内出现的概率大小成正比 答案 d 1 电子层 1 划分依据 划分电子层的依据为电子的 和 的不同 2 表示 电子层用n表示 原子中由里向外的电子层数可取 等正整数 对应电子层符号分别为 等 能量差异 主要运动区域 1 2 3 4 5 k l m n o 2 原子轨道 1 含义 处于同一 的原子核外电子运动的不同区域 2 与电子层的关系 n值与原子轨道类型数相等 即 k层只有s1种轨道 表示符号为1s l层有s p2种轨道 表示符号为2s 2p m层有s p d3种轨道 表示符号为3s 3p 3d n层有 电子层 3 表示符号及形状 不同形状的轨道可用s p d f等表示 s轨道呈 p轨道呈 4 伸展方向 s p d f轨道分别有 个伸展方向 例如p轨道包含 3个轨道 5 轨道能量 处于同一电子层上的原子轨道 球形 纺锤形 1 3 5 7 px py pz ns np nd nf 形状相同的原子轨道 电子层和形状相同时 各轨道能量 6 容纳电子数 n电子层轨道数为 容纳电子数为 3 自旋运动原子核外电子有两种不同的自旋状态 通常用 和 表示 1s 2s 3s 4s 相等 n2 2n2 特别提醒 决定电子能量高低的因素有 电子层 原子轨道符号相同时 电子层序数越大 电子能量越高 原子轨道 在同一电子层的不同原子轨道中 按s p d f顺序能量依次升高 在多电子原子中发生轨道能量交错现象 2 双选题 下列轨道符号正确的是 a 5sb 2dc 3fd 6p解析 l层有2s 2p轨道 没有2d轨道 m层也没有3f轨道 答案 ad 1 排布原理 1 能量最低原理 原子核外电子先占据 的轨道 然后依次进入 的轨道 电子的填充顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p 2 泡利不相容原理 每个原子轨道上最多只能容纳 个 状态不同的电子 3 洪特规则 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时 电子尽可能 不同的原子轨道且 状态相同 能量低 能量较高 两 自旋 分占 自旋 2 电子排布的表示方法 1 电子排布式 铝原子的电子排布式为 或 ne 3s23p1 溴原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5或 ar 3d104s24p5 2 轨道表示式 氧原子的轨道表示式为 1s22s22p63s23p1 3 外围电子排布式 在化学反应中 一般是原子的外围电子发生变化 主族元素的外围电子就是最外层电子 如氯原子的外围电子排布式为 3s23p5 特别提醒 1 在书写原子的电子排布式时 除了遵守三个基本原理外 仍把同一个电子层的写在一起 即把n相同的写在一起 例如fe 1s22s22p63s23p63d64s2正确 1s22s22p63s23p64s23d6错误 2 当电子在能量相同的轨道上填充时 电子排布处于全充满 半充满和全空状态时 整个原子的能量较低 较稳定 如24cr ar 3d54s1 而不是 ar 3d44s2 又如29cu ar 3d104s1 而不是 ar 3d94s2 3 氦原子结构示意图为 试对以下推测进行判断 正确的打 错误的打 1 两个电子占有两个轨道 2 两个电子所处轨道的伸展方向不同 3 两个电子占有同一轨道 4 两个电子的能量相同 5 两个电子分占在1s的两个轨道上 6 两个电子的自旋方向不同 7 两个电子一个离核近 一个离核远 解析 第一电子层只有1s一个轨道 而氦原子只有2个核外电子 所以这两个电子都填充在1s轨道上 因此这两个电子的电子层 轨道的伸展方向及电子所具有的能量都相同 电子的自旋状态相反 电子的能量越高 其运动区域离核越远 答案 1 2 3 4 5 6 7 例1 核外电子排布的轨道顺序 实质是各轨道能量高低的顺序 若以e表示某轨道的能量 以下各式中正确的是 a e 5s e 4f e 4s e 3d b e 3d e 4s e 3p e 3s c e 4s e 4s e 4f e 3d 解析 各轨道 能量的由低到高顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s 能量由低到高 a项和d项正确顺序为e 4f e 5s e 3d e 4s 对于不同电子层的相同轨道级 电子层序数越大 能量越高 答案 b 不同电子层 不同轨道的能量会出现交错现象 其能量由低到高的顺序为ns n 2 f n 1 d np 提示 1 不一定 如e 4s e 3d 从第三层开始出现了轨道能量交错现象 2 不一定 原子在填充电子时是由低能量向高能量填充 在3d和4s等轨道中出现轨道能量交错现象 先填充4s后填充3d 但失去电子时 却先失去4s电子 后失去3d电子 1 是否电子层序数越大 其中电子的能量一定越高 2 在多电子原子中 失去电子的顺序是否与电子 填充顺序恰好相反 例2 下列各组表述中 两个粒子一定不属于同种元素原子的是 a 3p轨道有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子b m层全充满而n层为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子 解析 a项 3p轨道有一个空轨道 说明3p上填2个电子 因填1个电子有2个空轨道 填3个电子或3个电子以上无空轨道 则3p上有2个电子 3s上肯定已填满 价电子排布3s23p2 因此a中两粒子相同 m层全充满而n层为4s2 m层上有d轨道 即 3s23p63d10 显然是锌元素 3d64s2是铁元素 b选项符合题意 c中价电子排布为4s24p5 则3d上已排满10个电子 核外电子排布1s22s22p63s23p63d104s24p5 最外层电子数是核外电子总数的的原子 可按下述方法讨论 若最外层电子数为1 核外电子总数为5不可能 最外层电子数为2 核外电子数为10不可能 同理 可讨论 只有最外层电子数 为7 核外电子总数为35时合理 其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5 二者是同种元素的原子 d中2p有一个未成对电子 可以是2p1 也可以是2p5 因此二者可能属于同种元素的原子 答案 b l 36号元素原子核外电子排布的特殊性 1 最外层只有1个未成对电子的元素 a族 ns1 h li na k a族 ns2np1 b al ga a族 ns2np5 f cl br 及cr 3d54s1 cu 3d104s1 2 最外层有2个未成对电子的元素 a族 ns2np2 c si ge a族 ns2np4 o s se 3 最外层有3个未成对电子的元