苏教版选修三 专题2第1单元 原子核外电子的运动 课件（59张）.ppt

第一单元原子核外电子的运动 1 道尔顿原子模型19世纪初 英国科学家道尔顿提出近代原子学说 他认为原子是微小的不可分割的实心球体 在化学反应中保持本性不变 一 原子结构的认识历史 2 汤姆生原子模型1897年 英国科学家汤姆生发现了电子 提出了 葡萄干面包式 模型 认为原子是可以再分的 3 卢瑟福原子模型1911年 英国物理学家卢瑟褔通过 粒子散射实验提出带核的原子结构模型 认为原子是由带正电荷的原子核和带负电核外电子构成 卢瑟福认为原子质量主要集中在原子核上 电子在原子核外空间高速运动 卢瑟福 原子之父 4 波尔原子模型1913年 丹麦物理学家玻尔把普朗克的相关理论与卢瑟福的原子模型相结合 较好地解释了氢原子光谱 提出新的原子结构模型 玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型 玻尔原子模型 又称轨道模型 当原子只有一个电子时 电子沿特定球形轨道运转 当原子有多个电子时 它们将分布在多个球壳中绕核运动 不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道 5 电子云模型 现代科学家们在实验中发现 电子在原子核周围有的区域出现的次数多 有的区域出现的次数少 就像 云雾 笼罩在原子核周围 因而提出了 电子云模型 电子云密度大的地方 表明电子在核外单位体积内出现的机会多 反之 出现的机会少 电子云 现代物质结构学说 质子数 原子的组成 原子 原子核 核外电子 质子 中子 z个 a z 个 z个 原子是电中性的 原子序数 质量数 a b d x c a 代表质量数 b 代表质子数 c 代表离子所带得电荷 d 代表化合价e 代表原子个数 e a b c d e各代表什么 原子与离子的关系 原子 离子 阳离子 阴离子 失电子 得电子 二 原子核外电子的运动特征 1 运动特征 运动空间极小 无固定运动轨迹 速度极快 1 核外电子以极高的速度 在极小的空间作永不停止的运转 不遵循宏观物体的运动规律 不能测出在某一时刻的位置 速度 即不能描画出它的运动轨迹 2 可用统计 图示 的方法研究电子在核外出现的概率 即用 电子云 来描述核外电子的运动 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 二 原子核外电子的运动特征 宏观 微观运动的不同 一 电子云 注意 a 小黑点的含义b 小黑点疏密的含义c h原子电子云的形状 电子云 描述核外电子运动特征的图象 电子云中的小黑点 并不是表示原子核外的一个电子 而是表示电子在此空间出现的机率 电子云密度大的地方说明电子出现的机会多 而电子云密度小的地方说明电子出现的机会少 一 电子云 关于电子在核外的运动 你已经知道哪些规律 回顾 能量越高 离核越远 分层运动 排布 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 趁热打铁 1 能量最低原理 电子先排布在能量较低的轨道上 每层 2n2个 最外层 8个 k层时 2个 如果最外层为8个 k层为2个 就达到了饱和稳定结构 次外层 18个 倒数第三层 32个 核外电子排布规律 相互制约 相互联系 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 思考 分层依据 能量的较大差别 电子运动的主要区域或离核远近的不同 一 电子层 又称能层 二 原子轨道 电子亚层 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 同一电子层的电子能量不一定相同 处在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 二 原子轨道 指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域 1 原子轨道类型 又叫能级 轨道类型不同 轨道的形状也不同 用s p d f表示不同形状的轨道 轨道的类型不同 轨道的形状也不同 原子轨道形状 电子云轮廓图 s轨道 呈球形 s原子轨道 p原子轨道 p轨道 纺锤形 哑铃形 d原子轨道 d轨道 花瓣形的 f轨道形状更复杂 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 ns np nd nf等 第一电子层 只一种形状 球形对称 只一种类型轨道 用s表示 叫s轨道 记作1s 第二电子层 有二种形状 所以有二种类型轨道 分别是 球形 记作2s 纺锤形 用p表示 叫p轨道 记作2p 第三电子层 有三种形状 决定有三种类型轨道 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 p轨道含3个轨道 可容纳6个电子分别记作 px py pz s轨道是球形对称的 只有1个轨道 可容纳2个电子 d轨道有5个伸展方向 有5个轨道 可容纳10个电子 f轨道有7个伸展方向 有7个轨道 可容纳14个电子 小结 各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数 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 ns n 2 f n 1 d np 2px 2py 2pz 不同能级的轨道能量高低 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 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 趁热打铁 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 趁热打铁 p12问题解决 4 电子自旋 电子平行自旋 电子反向自旋 原子核外电子还存在一种为 自旋 的运动 电子的自旋方式有两种 顺时自旋和逆时自旋 分别用 和 表示 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 1 下列轨道含有轨道数目为3的是a 1sb 2pc 3pd 4d 3 第三电子层含有的轨道数为a 3b 5c 7d 9 2 3d轨道中最多容纳电子数为a 2b 10c 14d 18 4 第二电子层最多含有的电子数是a 2b 4c 8d 10 exercise c 同是s轨道 在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的 5 下列关于电子层与原子轨道类型的说法中不正确的是 a 原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为2n2 b 任一电子层的原子轨道总是从s轨道开始 而且原子轨道类型数目等于该电子层序数 d 1个原子轨道里最多只能容纳2个电子 exercise c 1 能量最低原理 原子核外电子先占有能量低的能级里 然后再依次进入能量高的轨道 这样使整个原子处于最低的能量状态 原子核外电子排布所遵循的原理 能级交错现象 例 按能量由低到高的顺序排列 正确的一组是 a 1s 2p 3d 4sb 1s 2s 3s 2pc 2s 2p 3s 3pd 4p 3d 4s 3p c 2 泡利不相容原理 每个原子轨道里最多只能容纳2个电子 而且自旋方向相反 用 表示 3 洪特规则 电子在排布同一能级的各个轨道时 优先分占不同的原子轨道 且自旋状态相同 这样整个原子的能量最低 例 2p3 例 2p4 根据原子核外电子排布所遵循的原理 你认为氟原子核外的9个电子应该排布在那些轨道上 为什么 问题探究一 二 原子核外电子排布的表示式 2 电子排布式 3 轨道表示式 1 原子结构示意图 二 电子排布的表示方法 1 原子结构示意图 核电荷数 电子层 该电子层上的电子数 原子核 1s22s22p2 1s22s22p63s1 电子排布式 na 通过碳原子和钠原子的电子排布式 想想原子的电子排布式中各部分表示什么 如何书写 c 原子结构示意图 总结 电子排布式的书写格式 电子层数 1 2 3 4 轨道类型 s p d f 电子个数 右上角 练习 请你尝试写出li o ne al p cl br元素原子的电子排布式 例 请你分别画出h na k原子的电子排布式和轨道表示式 课堂练习 请你分别画出下列原子的电子排布式和轨道表示式 1 heo2 alne3 cls4 arca 本课总结 一 原子核外电子排布遵循的原理和规则 二 原子核外电子排布的表示式 本课学习了 能量最低原理 泡利不相容原理 洪特规则 电子排布式 轨道表示式 原子核外电子在排布时要先占有能量低的轨道 然后再依次进入能量较高的轨道 这样使整个原子处于最低的能量状态 每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时 电子尽量分占不同的原子轨道 且自旋状态相同 这样整个原子的能量最低 巩固练习 1 判断下列原子的电子排布式是否正确 如不正确 说明它违反了