苏教版选修三 专题2第1单元 原子核外电子的运动 课件（42张）.ppt

第一单元原子核外电子的运动 学习目标1 在必修化学的基础上 进一步认识卢瑟福和玻尔的原子结构模型 2 了解原子核外电子的运动状态 3 了解原子结构的构造原理 知道原子核外电子的能级分布 4 能用电子排布式表示1 36号元素原子的核外电子排布 5 知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁 了解其简单应用 宏观 微观运动的不同 一原子核外电子的运动特征 1 核外电子的运动的特点 运动特征 速度极快 运动空间极小 无固定运动轨迹 能量越高 离核越远 分层运动 排布 2 电子云电子在核外空间一定范围内出现的机会的大小 好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围 人们形象的称为电子云 1 关于 电子云 的描述中 正确的是a 一个小黑点表示一个电子b 一个小黑点代表电子在此出现过一次c 电子云是带正电的云雾d 小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现机会的多少 d 巩固练习 2 下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是 a 核外电子是分层运动的b 所有电子在同一区域里运动c 能量高的电子在离核近的区域运动d 能量低的电子在离核近的区域运动 ad 4 每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2 n为电子层数 1 核外电子是分层排布的 2 不同电子层上的电子能量不同 离核越近 能量越低 3 电子优先排布在能量最低的电子层里 5 最外层电子数不超过8个 k为最外层时不超过2个 次外层不超过18个 倒数第三层不超过32个 3 核外电子排布规律 4 原子结构示意图 镁原子 mg 原子核 质子数 电子层 该层上的电子数 核电荷数为1 18的元素的原子结构示意图 金属元素 非金属元素 稀有气体元素 最外层电子数一般少于4个 最外层电子数一般多于4个 最外层电子数已达到最多 2个或8个 画出k ca fe原子的原子结构示意图 k ca fe 5 原子轨道p11 量子力学研究表明 处于同一电子层的原子核外电子 也可以在不同类型的原子轨道上运动 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 s轨道 球形 p轨道 纺锤形 1 原子轨道的特点 s原子轨道是球形对称的 只有1个轨道 p原子轨道 在空间上有x y z三个伸展方向 所以p轨道包括px py pz3个轨道 d轨道有5个伸展方向 5个轨道 f轨道有7个伸展方向 7个轨道 2 各原子轨道的能量高低 p12 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 3 有下列四种轨道 2s 2p 3p 4d 其中能量最高的是 a 2sb 2pc 3pd 4d d 4 用 或 表示下列各组多电子原子的原子轨道能量的高低 3s3p 2px2py 3s3d 4s3p 巩固练习 5 比较下列多电子原子的原子轨道能量的高低 2s2p4s 3s3p4p 2s 2p 4s 3s 3p 4p 巩固练习 3 电子自旋 p13 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 当然 电子自旋 并非真像地球绕轴自旋一样 它只是代表电子的两种不同状态 处于同一电子层的原子核外电子 也可以在不同类型的上运动 不同 的形状也不同 s轨道是对称的 所以s轨道个轨道 p轨道在空间有个伸展方向 所以p轨道包括个轨道 d轨道有个轨道 f轨道有个轨道 每一个原子轨道上只能有个自旋状态不同的核外电子 原子轨道 轨道类型 轨道 球形 1 x y z px py pz3 5 7 2 小结 1 2 4 8 9 18 16 32 n2 2n2 4 各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数 2 处于同一电子层的原子核外电子 可以在不同类型的原子轨道上运动 上节回顾 1 核外电子分层排布 能量越高 离核越远 1 原子轨道的特点 s原子轨道是球形对称的 只有1个轨道 p原子轨道 在空间上有x y z三个伸展方向 所以p轨道包括px py pz3个轨道 d轨道有5个伸展方向 5个轨道 f轨道有7个伸展方向 7个轨道 2 各原子轨道的能量高低 p12 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 描述原子核外电子的运动状态涉及电子层 原子轨道和电子自旋 科学家经过研究发现 原子核外电子的排布遵循能量最低原理 泡利不相容原理和洪特规则 p13 二原子核外电子的排布 1 原子核外电子排布原理 1 能量最低原理 原子核外电子先占据能量低的轨道 然后依次进入能量较高的轨道 2 泡利不相容原理 每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子 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 电子尽可能分占不同的原子轨道 自旋状态相同 全充或半充满时能量最低 能级图 泡利奥地利理论物理学家 泡利不相容原理 每个原子轨道中最多只能容纳两个自旋状态不同的电子 2 原子的电子排布式和轨道表示式 1 电子排布式的书写格式 元素符号 轨道符号 带电子层数 电子个数 右上角 练习 写出下列元素的电子排布式 na k rb 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1 练习 写出下列元素的电子排布式 24cr 29cu cr 1s22s22p63s23p63d44s2 cr 1s22s22p63s23p63d54s1 cu 1s22s22p63s23p63d94s2 cu 1s22s22p63s23p63d104s1 根据洪特规则 人们总结出 当同一亚层轨道半充满 全充满以及全空时 是比较稳定的 洪特规则特例 全充满 半充满 全空 要求 掌握1 36号元素的电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s24p6 36kr 2 原子外围电子排布式 原子实 将原子内层已达到稀有气体结构的部分写成 原子实 以稀有气体的元素符号外加方括号表示 在化学反应中 原子外围电子发生变化 而 原子实 不受影响 也可以省去 原子实 直接写出原子外围电子排布式 2 原子的电子排布式和轨道表示式 练习 写出下列元素的原子实表示式及外围电子排布式 na s ca br ar 3d104s24p5 3s1 3s23p4 4s2 4s24p5 2 原子的电子排布式和轨道表示式 3 轨道表示式的书写格式 元素符号 轨道框 一个轨道一个框 能量相同的轨道连在一起 电子及自旋状态 练习 画出下列元素的轨道表示式 na 经过思考和分析 你可以得出基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2 由于三个p轨道的能量完全一样 那么 你认为上p轨道的两个电子应当采用以下排布方式中的哪种方式 2p 2p 2p 其他排布方式 洪特规则 对于基态原子 电子在能量相同的轨道上排布时 应尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同 n mg 练习 画出1 36号元素的轨道表示式 c 练习 画出下列元素的轨道表示式 练习 写出下列原子的电子排布式 轨道表示式 原子结构示意图 原子实表示式 原子外围电子排布式 主族元素的电子式 h he c n ne na cl k sc cr fe cu br 原子的发射