苏教版选修3专题2第1单元原子核外电子的运动课件 (24张).ppt

第一单元原子核外电子的运动 1 专题2原子结构与元素的性质 你们该做的 2500年前 德谟克利特 1803 道尔顿 实心球模型 汤姆生 葡萄干面包式 1904 卢瑟福 空心球模型 1911 玻尔 1913 轨道模型 量子力学模型 1926 许多人 哲学臆测 人类认识原子的历史是漫长的 也是无止境的 人类对原子结构的认识 化学史的重心不在于某国的某人发现了什么 科学史上的重大事件 其内在逻辑关系不可颠倒 前人的肩膀必是后人的阶梯 最有效的记忆方法是逻辑 是推理 轨迹与机会 很多物体的运动无法用轨迹来描述 在不可能 也没有必要知道轨迹的前提下 我们是否可以设计另外一种描述方式呢 统计 物体在空间某处出现的机会 一炷香的思辨 黑暗中点燃一炷香 你会看到什么 尽力晃动那炷香 你又会看到什么 如果不用手晃动 改用马达 你看到的会有什么区别 卢瑟福的行星模型科学吗 电子运动速度极高 高达每秒2000km 电子运动范围极小 小至10 10m 描述电子运动的轨迹 有可能吗 有必要吗 20世纪初 科学家揭示了微观世界波粒二象性的规律 认识到原子核外电子的运动不遵循经典力学的原理 必须用量子力学模型描述核外电子的运动 电子云 统计电子在原子核外空间某处出现的机会 在宏观世界 一颗火星可能呈现为一个火团 在微观世界 一个电子就形成一团电子云 i 53团互相独立又相互浸润的电子云 云虽漂泊 也要有家 先分层 同层再分亚层 电子亚层继续细分为轨道 此处袭用卢瑟福 波尔等前辈的措辞 其实是 空间 一 电子层二 原子轨道三 原子轨道伸展方向四 电子的自旋状态 在多电子原子中 原子核外电子的运动状态不同 人们从以下四个方面描述原子核外电子的运动状态 一 电子层 又称能层 n 原子核外电子的运动特征 在含有多个电子的原子中 电子的能量往往是不同的 人们根据电子的能量差异和主要运动区域的不同 认为核外电子分别处于不同的电子层上 二 原子轨道 电子亚层 轨道的类型不同 轨道的形状也不同 用s p d f分别表示不同形状的轨道 物理意义 表示电子云的形状 s轨道 球形 p轨道 纺锤形 d原子轨道是花瓣形的 f轨道形状更复杂 原子核外电子的运动特征 原子轨道的表示方法 第四电子层 有四种形状 决定有四种类型轨道 记作4s 4p 4d 4f第五电子层 有五种形状 决定有五种类型轨道 表示为ns np nd nf等 第一电子层 只一种形状 球形对称 只有s轨道 记作1s 第二电子层 有二种形状 有二种类型轨道 分别记作2s 2p 第三电子层 有三种形状 分别是 球形 纺锤形 花瓣形 有三种类型轨道 分别记作3s 3p 3d 原子轨道种类数与电子层序数相等 即n层有n种轨道 三 轨道的伸展方向 p轨道在空间有x y z3个伸展方向 所以p轨道含3个轨道 分别记作 px py pz s轨道是球形对称的 只有1个轨道 d轨道有5个伸展方向 有5个轨道 f轨道有7个伸展方向 有7个轨道 物理意义 表示电子云在空间的伸展方向 与能量无关 4 电子自旋 原子核外电子还有一种称为 自旋 的运动 原子核外电子的自旋可以有两种不同的状态 通常人们用向上箭头 和向下箭头 来表示这两种不同的自旋状态 每个轨道最多只能容纳两个自旋状态不同的电子 电子平行自旋 电子反向自旋 电子的自旋状态 总结 各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数 1 电子分层排布的依据是什么 2 在多电子原子中 每一层上的电子能量一样吗 运动区域的形状一样吗 3 为什么每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2 n为电子层数 现在你知道了吗 各原子轨道的能量高低 电子层和形状相同的原子轨道的能量相等 如2px 2py 2pz轨道的能量相等 相同电子层上原子轨道能量的高低 ns np nd nf 形状相同的原子轨道能量的高低 1s 2s 3s 4s 多电子原子中 电子填充原子轨道时 原子轨道能量的高低存在如下规律 2px 2py 2pz 1 下列轨道含有轨道数目为3的是a 1sb 2pc 3pd 4d 3 第三